Fe_3O_4磁性纳米颗粒表面功能化改性及在油气田开发领域中的应用

对国内外Fe_3O_4磁性纳米颗粒的表面改性方法及其油气田开发领域应用现状进行了系统调研,按照其表面功能化改性材料划分为无机材料改性、有机小分子材料改性、有机高分子材料改性。功能化改性后Fe_3O_4磁性纳米颗粒在油气田开发领域中应用时包括在提高采收率、污水处理、石油机械保护等方面,具有良好的应用前景。并对其在油气田开发领域应用发展进行了展望,指出开发出具备特异性功能的磁性纳米颗粒,进一步改善其表面性质、负载功能基团的吸附量和稳定性,降低生产成本是该领域的主要研究方向。     

Fe_3O_4磁性纳米粒子及其生物医学应用研究进展

Fe_3O_4磁性纳米粒子因具有生物相容性、比表面积大、低毒性和高饱和磁化强度等优点,使其被广泛应用于生物医学领域。本文简单介绍了Fe_3O_4磁性纳米粒子的制备方法,包括共沉淀法、微乳液法、热分解法、水热法、溶胶-凝胶法、生物合成法等,并对共沉淀法、热分解法和水浴法3种常用制备方法的优缺点进行了比较;重点阐述了Fe_3O_4磁性纳米粒子的表面修饰,包括有机小分子修饰、有机高分子修饰和无机纳米材料修饰;重点论述了Fe_3O_4磁性纳米粒子在生物医学领域的应用研究,主要包括核磁共振成像、药物递送体系、蛋白质和核酸分离、血液净化以及肿瘤热疗等,充分显示了Fe_3O_4磁性纳米粒子在生物医学领域的应用价值;最后指出Fe_3O_4磁性纳米粒子今后的主要发展方向和亟待解决的问题。     

氨基化磁性纳米Fe_3O_4颗粒处理废水中重金属的应用

随着工业生产的快速发展,水体的重金属污染现象愈发严重。氨基功能化磁性纳米Fe_3O_4颗粒由于具有比表面积大,吸附效率高,易于磁分离和再生等特性,克服了传统吸附剂的局限性,已被广泛的应用于处理废水中的重金属。介绍了国内外针对去除不同重金属的氨基功能化磁性纳米Fe_3O_4的表面改性材料、功能化方法及其应用;简述并分析总结了氨基功能化磁性纳米Fe_3O_4颗粒去除水中重金属离子的影响因素及机理;对磁性纳米材料在去除废水中重金属领域应用发展进行了展望。     

氨基化磁性纳米Fe_3O_4颗粒处理废水中重金属的应用

随着工业生产的快速发展,水体的重金属污染现象愈发严重。氨基功能化磁性纳米Fe_3O_4颗粒由于具有比表面积大,吸附效率高,易于磁分离和再生等特性,克服了传统吸附剂的局限性,已被广泛的应用于处理废水中的重金属。介绍了国内外针对去除不同重金属的氨基功能化磁性纳米Fe_3O_4的表面改性材料、功能化方法及其应用;简述并分析总结了氨基功能化磁性纳米Fe_3O_4颗粒去除水中重金属离子的影响因素及机理;对磁性纳米材料在去除废水中重金属领域应用发展进行了展望。     

新型磁性吸附材料的合成及表征

水中重金属的脱除是污水处理中的重要内容。吸附法是一种除去水中重金属污染的简单高效的方法。磁性吸附剂具有成本低、无二次污染、吸附率高、便于分离和再生等特点,在污水处理上有着重要的应用前景。本文采用溶剂热法制备磁性Fe_3O_4纳米粒子,考察了外部条件对磁性Fe_3O_4纳米粒子生成的影响,确定了制备磁性Fe_3O_4纳米粒子的最佳条件。制备了Fe_3O_4@SiO_2复合微球,通过将壳聚糖键合到颗粒表面并接枝三乙烯四胺改性,得到氨基修饰的磁性Fe_3O_4纳米粒子。     

纳米Fe3O4磁性颗粒表面改性及其在医学和环保领域的应用

纳米Fe₃O₄磁性材料在生物医学、环保、催化及电子信息等领域有巨大的应用潜力,但单独的纳米Fe₃O₄颗粒存在一些弊端,难以直接使用,在生物医药领域尤其如此。对Fe₃O₄磁性纳米粒子进行表面改性,可以改善其结构与性能,因此,备受科学界关注。对近年来Fe₃O₄磁性纳米颗粒的表面改性方法及其在生物医学、环境工程两大领域中的应用做了综述,并对今后发展趋势做了初步的展望。     

功能化Fe_3O_4纳米粒子去除水中Cu~(2+)的研究

本文通过水热法合成了Fe_3O_4磁性纳米颗粒,采用3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)对Fe_3O_4颗粒进行表面修饰,得到氨基化磁性微粒,并表征其性能。并用氨基化Fe_3O_4磁性纳米粒子构建铜离子吸附体系。实验结果表明,Fe_3O_4纳米粒子和功能化Fe_3O_4纳米粒子的磁饱和强度值(M)分别为78和59emu·g~(-1)。最终确定的最优工艺组合为:APTMS@Fe_3O_4添加量2mL,温度30℃,吸附时间15min。     

磁性Fe3O4@SiO2@N3多层纳米复合粒子的制备

采用部分还原法制备Fe_3O_4磁性纳米颗粒(MNP),通过反相微乳液法在磁性Fe_3O_4纳米颗粒表面包覆SiO_2且其表面由叠氮(-N3)基团进行修饰,制备了一种新Fe_3O_4@SiO_2@N3复合材料。TEM和IR对材料形态结构及包覆情况的分析,显示SiO_2包覆在Fe_3O_4表面,形成尺寸约为50 nm,硅球结构清晰较为均匀,单分散性好的复合结构。其与3-叠氮丙基三乙氧基硅烷接枝叠氮基团,形成尺寸为70 nm左右的三层复合结构。该复合材料具有良好的分散性,可作为合成磁性纳米应用材料的中间体。     

磁性Fe_3O_4纳米粒子的制备、功能化及在重金属废水中的应用

重金属污染废水作为工农业生产和发展过程中的毒性有害排放物已经严重危害了生态系统及人类的健康,人们对重金属污染废水的处理研究变得十分迫切和富有意义。功能化改性磁性纳米材料作为一种新颖、高效、可再生回收的材料,在重金属污染废水净化处理方面效果非常显著,近年来越来越受到国内外研究学者的广泛关注。本文首先对目前重金属污染水体治理的传统方法进行总结评价;对磁性Fe_3O_4纳米粒子的制备方法进行介绍,分别简述了这些方法的优缺点;最后重点阐述了磁性Fe_3O_4纳米粒子表面的氨基、羧基、巯基等功能化改性方法以及在水体中重金属离子的去除方面的应用研究动态,并对未来磁性Fe_3O_4纳米粒子的制备、功能化及应用前景方面进行了展望。提出改进合成工艺,制备形貌可控、分散性好和稳定性较高的磁性Fe_3O_4纳米粒子,并通过改进和开拓表面功能化工艺,制备多功能化的磁性Fe_3O_4纳米材料是今后的主要研究热点。     

Fe3O4基磁性粒子的制备及其对印染废水处理的研究进展

纳米Fe_3O_4因其独特的磁性能、良好的生物相容性以及在水处理、药物传递、生物分离检测等领域的潜在应用而被广泛研究。然而,磁性纳米Fe3O4极易聚集,且由于缺乏官能基团,难以与分子直接偶联,限制了磁性纳米材料的应用。为了克服这些缺点,通常在磁性纳米材料上包覆聚合物、金属或金属氧化物外壳,形成复合磁性纳米粒子。综述了纳米Fe_3O_4的制备方式、表面修饰以及Fe_3O_4基复合磁性纳米粒子在印染废水中的应用研究。     

碳包覆空心Fe_3O_4纳米球的制备及其电磁波吸收特性研究

以六水合氯化铁为铁源,尿素为沉淀剂和软模板,乙二醇为溶剂,通过溶剂热法制备分散性良好且尺寸均匀的空心Fe_3O_4纳米颗粒,采用二次水热法制备核-壳结构的空心Fe_3O_4/C纳米颗粒。研究表明,空心状的Fe_3O_4纳米颗粒表面均匀地包覆了一层无定型碳层。相比单独的空心Fe_3O_4纳米颗粒,包碳后核壳结构的Fe_3O_4/C复合材料电磁波吸收性能显著增强。在匹配厚度仅为4.5 mm时,在11.6 GHz时,其最小反射损耗值可达到-25.2 d B,表现出良好的微波吸波特性。此类核-壳状Fe_3O_4/C磁性球在雷达波吸收、通讯领域等具有广泛的应用前景。     

碳包覆空心Fe_3O_4纳米球的制备及其电磁波吸收特性研究

以六水合氯化铁为铁源,尿素为沉淀剂和软模板,乙二醇为溶剂,通过溶剂热法制备分散性良好且尺寸均匀的空心Fe_3O_4纳米颗粒,采用二次水热法制备核-壳结构的空心Fe_3O_4/C纳米颗粒。研究表明,空心状的Fe_3O_4纳米颗粒表面均匀地包覆了一层无定型碳层。相比单独的空心Fe_3O_4纳米颗粒,包碳后核壳结构的Fe_3O_4/C复合材料电磁波吸收性能显著增强。在匹配厚度仅为4.5 mm时,在11.6 GHz时,其最小反射损耗值可达到-25.2 d B,表现出良好的微波吸波特性。此类核-壳状Fe_3O_4/C磁性球在雷达波吸收、通讯领域等具有广泛的应用前景。     

三种不同方式制备纳米磁性Fe_3O_4颗粒及光催化性

笔者采用了3种不同方式制备了磁性纳米Fe_3O_4颗粒,以光催化降解亚甲基蓝和罗丹明溶液为模型反应,对其光催化活性进行了探讨。试验制备出来的纳米Fe_3O_4颗粒具有良好的磁性能,且不同的方法制备出的纳米Fe_3O_4颗粒的光催化活性不同。用水解法制备出的纳米Fe_3O_4颗粒的光催化活性最差,无降解发生;用低温相转化法制备出的纳米Fe_3O_4颗粒的降解性能比较好,降解率达到70%～80%;共沉淀法制备出的纳米Fe_3O_4颗粒最好,粒径最小,其降解率高达96%。共沉淀法制备出的纳米Fe_3O_4颗粒具有磁性的特点,也易于分离回收,具有良好的应用前景。     

磁性纳米粒子的制备及其在生物医药领域中的应用

磁性纳米粒子作为一种新型的功能化载体,因其独特的优点被广泛应用于生物医药领域。本文着重介绍了Fe_3O_4磁性纳米粒子的制备方法,总结了各种制备方法的优缺点及其适用范围,简单介绍了Fe_3O_4磁性纳米粒子在生物医药领域的应用,最后结合Fe_3O_4磁性纳米粒子的研究现状,展望了今后磁性纳米粒子的研究方向。     

Fe_3O_4/SiO_2核壳结构复合纳米粒子的制备研究

首先通过共沉淀法、还原沉淀法和水热法制备Fe_3O_4纳米粒子,对其进行表面改性,防止粒子之间的团聚,然后采用溶胶-凝胶法,以Fe_3O_4纳米粒子为种子,在醇和水的混合体系中,碱性条件下催化正硅酸乙酯水解,生成物包覆在磁性纳米颗粒表面,制备小粒径核壳结构的二氧化硅磁性复合微球。利用X射线衍射仪对所制备的二氧化硅磁性复合微球的粒径和物相组成进行表征。实验结果表明二氧化硅磁性复合微球在室温下表现出良好的稳定性。     

Fe_3O_4/P(St/ACPA)磁性高分子纳米球的制备与磁性能研究

采用化学共沉淀方法制备Fe_3O_4磁性粒子,并使用油酸和十一烯酸对其进行表面改性,然后采用一步细乳液聚合法制备含有羧基官能团的Fe_3O_4/P(St/ACPA)磁性高分子纳米球,对磁流体和磁性高分子纳米球进行性能表征。结果表明,改性的Fe_3O_4磁流体分散性好,粒径均一,在室温下呈超顺磁性,磁含量为68.5%(w),饱和磁化强度为51.3emu/g;Fe_3O_4/P(St/ACPA)磁性高分子纳米球成球性好,粒径为70 nm,磁含量为39%(w),饱和磁化强度为27.9 emu/g。     

柠檬酸钠改性的Fe3O4磁性纳米粒子的快速制备

以FeSO_4·7H_2O为单一铁源,浓氨水为沉淀剂,柠檬酸钠为表面改性剂利用简单回流法快速合成Fe_3O_4磁性纳米粒子。考察反应时间,反应温度及浓氨水加入方式对合成Fe_3O_4磁性纳米粒子的影响,并利用动态光散射仪、傅立叶红外射线光谱仪及透射扫描电镜等对合成的Fe_3O_4磁性纳米粒子进行表征。结果表明,以柠檬酸钠为表面改性剂,逐滴加入浓氨水,反应温度为(70～80)℃和反应时间为6 min时,获得的Fe_3O_4磁性纳米粒子在水中具有良好的分散性及磁响应性。Zeta电位和红外光谱同时表明,柠檬酸钠成功地吸附于Fe_3O_4磁性纳米粒子的表面(Fe_3O_4@SC),且Zeta电位值为-31.3 mV;透射扫描电镜显示获得的Fe_3O_4@SC磁性纳米粒子呈球状结构,粒径约为10 nm。     

核壳结构Fe_3O_4@TiO_2磁性纳米复合材料的制备及性能表征

利用热分解油酸铁复合物得到油相Fe_3O_4磁性纳米粒子,以冰醋酸、钛酸四异丙酯和乙醇组成混合溶液,采用水热仿生合成法制备Fe_3O_4@TiO_2核壳结构磁性纳米复合材料。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)及振动样品磁强计(VSM)对材料的形貌、结构、磁学性能等进行了分析表征。结果表明,TiO_2在Fe_3O_4颗粒表面进行了有效的包覆,形成了良好的包覆层,产品分散性好、结晶度高、形态稳定、磁性良好,为其在环境保护、生物、光催化等诸多领域的潜在应用提供了有利条件。     

核壳结构Fe_3O_4@TiO_2磁性纳米复合材料的制备及性能表征

利用热分解油酸铁复合物得到油相Fe_3O_4磁性纳米粒子,以冰醋酸、钛酸四异丙酯和乙醇组成混合溶液,采用水热仿生合成法制备Fe_3O_4@TiO_2核壳结构磁性纳米复合材料。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)及振动样品磁强计(VSM)对材料的形貌、结构、磁学性能等进行了分析表征。结果表明,TiO_2在Fe_3O_4颗粒表面进行了有效的包覆,形成了良好的包覆层,产品分散性好、结晶度高、形态稳定、磁性良好,为其在环境保护、生物、光催化等诸多领域的潜在应用提供了有利条件。     

HNT/Fe_3O_4-HA纳米吸附剂对水中Cr(Ⅵ)的去除研究

正本文提出了一种用于Cr(Ⅵ)离子的纳米级高效吸附剂,它是以埃洛石纳米管(HNTs)为天然基础构建的。另一方面,为了增加磁性,将Fe_3O_4纳米颗粒加入到HNTs表面。腐植酸(HA)作为纳米吸附剂的主要成分,也被负载到HNT/Fe_3O_4纳米复合材料的表面。在不同浓度K_2CrO_4的水溶液中,对制备的HNT/Fe_3O_4-HA纳米吸附剂去除Cr(Ⅵ)的过程进行了仔细监测。