Mn_3O_4@SiO_2核壳磁性复合材料对钼(Ⅵ)的吸附性能

以一水硫酸锰和正硅酸乙酯为原料,采用氧化法和水解法制备了Mn_3O_4@SiO_2核壳结构磁性纳米材料,并研究了其对水溶液中钼(Ⅵ)的吸附效果。运用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)及磁强计(VSM)对Mn_3O_4@SiO_2核壳磁性复合材料进行了表征,并考察了溶液的初始pH、钼(Ⅵ)的初始质量浓度和温度对钼(Ⅵ)吸附量的影响。结果表明:在pH为2.8,温度25℃,钼(Ⅵ)初始质量浓度为160mg/L条件下,Mn_3O_4@SiO_2核壳结构磁性复合材料对Mo(Ⅵ)的饱和吸附量为145.35 mg/g;Mn_3O_4@SiO_2对钼(Ⅵ)的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,吸附动力学行为符合准二级动力学模型;吸附热力学分析表明,Mn_3O_4@SiO_2复合材料对钼(Ⅵ)的吸附行为是自发的放热过程。     

希夫碱改性Fe3O4杂化材料的制备与表征

将制备的Fe3O4@SiO2-NH2磁性杂化材料依次经过丙烯酸甲酯(MA)、乙二胺(EDA)和水杨醛(SA)的接枝,得到希夫碱改性的Fe3O4杂化材料(Fe3O4@SiO2-S2),并通过FTIR、XRD、SEM、TEM、VSM对杂化材料的结构进行表征.结果表明,Fe3O4@SiO2-S2材料核壳结构明显,饱和磁化强度为45.9 emu/g.对水溶液中重金属离子的吸附实验结果表明,Fe3O4@SiO2-S2对Hg2+具有选择吸附性,pH=6、45℃条件下,饱和吸附量可达到362 mg/g(1.12 mmol/g),优于Fe3O4@SiO2-NH2、均相体系制备的希夫碱改性的Fe3O4@SiO2复合材料(Fe3O4@SiO2-HO-S)等吸附剂,且在5次循环使用后吸附性能仍能保持89％以上,吸附时间约300 min达到吸附平衡,吸附等温线符合Langmuir等温吸附模型.     

胺化Fe3O4@SiO2纳米颗粒的制备及其对水溶液中Cr(VI)的去除

六价铬(Cr(VI))因其高毒性受到人们广泛关注,为提高吸附法去除Cr(VI)的效率,合成了一种新型核壳结构的聚乙烯亚胺(PEI)功能化复合纳米颗粒(Fe3O4@SiO2–NH2),用于去除水中Cr(VI).研究了磁性纳米颗粒的化学结构、形貌和磁性特性.考察了初始浓度、吸附时间、溶液pH值和无机阴离子对Cr(VI)吸附...     

磁性石墨烯对铀的吸附性能研究

利用氧化石墨烯和Fe Cl3·6H2O制备了磁性氧化铁材料(GNs-Fe3O4),并利用扫描电镜进行了形貌表征。将材料用于铀(VI)离子的吸附,研究了溶液p H值,吸附时间,铀(VI)溶液初始浓度和温度对吸附效果的影响。研究表明,GNs-Fe3O4对铀(VI)吸附的最佳p H值为5.5,3h达到吸附平衡,材料对铀(VI)的最大饱和吸附量为72mg/g。吸附符合准二级动力学模型,表明吸附行为受化学作用控制,吸附过程可用Langmuir等温式描述。     

氨基和羧基功能化磁性微球去除水溶液中Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)

以甲基丙烯酸和丙烯酰胺为功能单体,通过悬浮聚合法制备了氨基和羧基双功能化的磁性复合微球(Fe3 O4@SiO2-NH2/COOH),并探讨了其对水溶液中Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的吸附性能.X-射线衍射(XRD)分析表明,制备的磁性吸附剂内核为Fe3 O4.红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)测试表明,氨基和羧基对Fe3 O4@SiO2表面改性成功.吸附试验显示,Fe3O4@SiO2-NH2/COOH吸附Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的最优pH值分别为5.0和5.5,吸附过程均符合动力学准二级模型和Langmuir吸附等温模型,吸附剂对Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)最大吸附量分别为207.807 mg/g和168.995 mg/g.实际饮用水样中Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的吸附表明,去除率分别可达97.74％和91.44％.该磁性吸附剂对两种重金属离子吸附量大、去除率高,具有良好的实际应用潜力.     

Fe3O4@SiO2核-壳纳米复合材料的修饰及其应用研究进展

通过对磁性Fe3O4@SiO2核-壳纳米复合材料进行表面修饰可以有效地提高其在生物医学、磁性分离和水净化等方面的性能,并进一步扩展了在其它领域的应用.本文主要综述了不同材料对磁性Fe3O4@SiO2核-壳纳米复合材料的修饰,如硅基材料、金属单质、金属化合物、自组装单分子层以及聚合物等.同时还介绍了修饰后的复合材料在药物控释、光催化、传感器以及电化学等相关应用领域中的最新研究进展.     

磁性铯离子印迹聚合物的制备及其吸附性能研究

以Cs(Ⅰ)为模板离子,磁性Fe3O4@TiO2@SiO2微球为基底,羧化壳聚糖为功能单体,采用表面离子印迹技术制备并表征了铯离子印迹聚合物(Cs(Ⅰ)-MIIP),并研究了其对溶液中铯离子的吸附性能.实验结果表明,在25℃时吸附平衡时间为3h,平衡吸附量可达70.88 mg/g,吸附过程符合准二级动力学模型和Freundlich等温吸附模型.Cs(Ⅰ)-MIIP对铯离子的吸附选择性明显高于非印迹材料.将Cs(Ⅰ)-MIIP应用于盐湖卤水中的研究表明其对铯离子的吸附量可达5.3 mg/g,吸附率为74.65％,具有一定的应用前景.     

磁性埃洛石复合材料的制备及其对亚甲基蓝吸附性能研究

利用简单的化学共沉淀法成功合成了磁性埃洛石复合材料,并用静态批示法对其吸附亚甲基蓝的行为进行研究。采用红外光谱仪( FT-IR)、透射电子显微镜( TEM)、X射线衍射仪( XRD)和振动样品磁强计( VSM)对磁性埃洛石进行表征,考察了埃洛石/FeCl3·6H2 O质量比、吸附剂投入量、亚甲基蓝初始浓度、溶液初始pH值和吸附时间等因素对亚甲基蓝在磁性埃洛石上吸附的影响,并进行了吸附动力学研究。结果表明：Fe3 O4纳米粒子成功地复合到埃洛石的表面;溶液初始pH值对磁性埃洛石吸附亚甲基蓝的影响较大;磁性埃洛石复合材料对亚甲基蓝的吸附行为符合准二级动力学模型。     

羧甲基化壳聚糖修饰磁性硅粒子去除Cr(Ⅵ)离子

先通过硅酸钠水解在磁性Fe3O4纳米粒子表面包覆二氧化硅,制得磁性硅粒子(Fe3O4@SiO2);然后再通过碳二亚胺活化接枝法在Fe3O4@SiO2纳米粒子表面接枝高脱乙酰度羧甲基化壳聚糖(CMC),制备了一种新型磁性纳米吸附剂(Fe3O4@SiO2@CMC)。通过透射电镜(TEM)、红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)以及振动样品磁强计(VSM)对其进行了表征,着重研究了其对水中Cr(Ⅵ)离子的吸附性能。结果表明:溶液的pH值能显著影响吸附剂对Cr(Ⅵ)离子的吸附效果,pH值为2时效果最佳。结合相应pH值下Cr(Ⅵ)的形态分布,探讨了这种新型材料对Cr(Ⅵ)的吸附机理。结果表明:其吸附机理及吸附容量与Cr(Ⅵ)的离子形式有关,吸附过程以离子交换与静电引力为主。吸附平衡数据分别采用了Langmuir和Freundlich方程进行拟合。结果表明,等温吸附数据更符合Langmuir模型,T=298 K、pH=2、V=5 mL时,吸附剂的饱和吸附容量qm=86.96 mg/g,吸附常数为0.0174 L/mg。     

聚苯胺磁性壳聚糖对Cr(Ⅵ)离子吸附性能研究

以Fe3O4、壳聚糖和苯胺为原料,采用化学氧化聚合法制备聚苯胺磁性壳聚糖复合材料,通过傅里叶变换红外光谱和X射线衍射对其进行表征,考察了 Cr(Ⅵ)离子初始质量浓度、吸附时间和pH值对水中重金属Cr(Ⅵ)离子吸附性能的影响,探讨了聚苯胺磁性壳聚糖对Cr(Ⅵ)离子的吸附动力学.结果表明:Fe3O4促进了聚苯胺壳聚糖的分散...     

Core-shell Fe3O4@SiO2 nanoparticles synthesized with well-dispersed hydrophilic Fe3O4 seeds

Silica coated magnetite (Fe3O4@SiO2) core-shell nanoparticles (NPs) with controlled silica shell thicknesses were prepared by a modified St?ber method using 20 nm hydrophilic Fe3O4 NPs as seeds. The core-shell NPs were characterized by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), high-resolution TEM (HRTEM), selected area electron diffraction (SAED), and UV-Vis adsorption spectra (UV-Vis). The results imply that NPs consist of a crystalline magnetite core and an amorphous silica shell. The silica shell thickness can be controlled from 12.5 nm to 45 nm by varying the experimental parameters. The reaction time, the ratio of TEOS/Fe3O4, and the concentration of hydrophilic Fe3O4 seeds were found to be very influential in the control of silica shell thickness. These well-dispersed core-shell Fe3O4@SiO2 NPs show superparamagnetic properties at room temperature.     

疏水改性核壳结构颗粒对Pickering乳液的稳定作用

为了探究固体颗粒对乳液的稳定作用,采用双亲染料分子罗丹明B对核壳结构的Fe_3O_4@SiO_2纳米颗粒进行疏水改性,并将改性后的纳米颗粒作为稳定剂制备Pickering乳液。通过Zeta电位、FTIR、XRD、SEM、接触角测量、光学显微镜、电导率仪对Fe_3O_4@SiO_2纳米颗粒以及Pickering乳液的结构、形貌和性能进行表征与分析,结果表明:制备的纳米颗粒粒径小,约为150 nm,为单分散球形核壳结构;罗丹明B成功修饰到Fe_3O_4@SiO_2纳米颗粒表面,改性后颗粒接触角由30°增加至120°;随乳化剂颗粒质量浓度的增加,制备的乳液液滴的粒径减小。另外,所得Pickering乳液具有良好的磁场响应性,可通过外加磁场实现对乳液稳定性的可逆调控,且此过程可重复3次以上。     

磁性二氧化钛-磷钨酸复合催化剂的制备及光催化性能研究

采用层层自组装法成功制备了兼具磁性和光催化活性的双功能Fe_3O_4@SiO_2/(TiO_2/PW_(12))_(10)复合微球,利用扫描电镜、红外光谱和X-射线能谱仪对所得微球进行了结构和形貌的表征。以甲基橙为模型污染物,研究了紫外光下Fe_3O_4@SiO_2/(TiO_2/PW_(12))_(10)的光催化性质,系统考察了甲基橙溶液的初始浓度、溶液pH和无机氧化剂碘酸钾对复合膜催化效率的影响。动力学研究表明,在不同浓度甲基橙溶液中,染料的光催化降解遵循表观一级反应动力学。磁性Fe_3O_4纳米粒子的使用实现了反应后催化剂方便、快速和高效地分离回收。     

Highly selective fluorescent chemosensor for Zn2+ derived from inorganic-organic hybrid magnetic core/shell Fe3O4@SiO2 nanoparticles

ABSTRACT: Magnetic nanoparticles with attractive optical properties have been proposed for applications in such areas as separation and magnetic resonance imaging. In this paper, a simple and novel fluorescent sensor of Zn2+ was designed with 3,5-di-tert-butyl-2-hydroxybenzaldehyde [DTH] covalently grafted onto the surface of magnetic core/shell Fe3O4@SiO2 nanoparticles [NPs] (DTH-Fe3O4@SiO2 NPs) using the silanol hydrolysis approach. The DTH-Fe3O4@SiO2 inorganic-organic hybrid material was characterized by transmission electron microscopy, dynamic light scattering, X-ray power diffraction, diffuse reflectance infrared Fourier transform, UV-visible absorption and emission spectrometry. The compound DTH exhibited fluorescence response towards Zn2+ and Mg2+ ions, but the DTH-Fe3O4@SiO2 NPs only effectively recognized Zn2+ ion by significant fluorescent enhancement in the presence of various ions, which is due to the restriction of the N-C rotation of DTH-Fe3O4@SiO2 NPs and the formation of the rigid plane with conjugation when the DTH-Fe3O4@SiO2 is coordinated with Zn2+. Moreover, this DTH-Fe3O4@SiO2 fluorescent chemosensor also displayed superparamagnetic properties, and thus, it can be recycled by magnetic attraction.     

Rational design and synthesis of upconversion luminescence-based optomagnetic multifunctional nanorattles for drug delivery

Optomagnetic multifunctional composite based on upconversion luminescence nanomaterial is regarded as a promising strategy for bioimaging,disease diagnosis and targeted delivery of drugs.To explore a mesoporous nanostructure with excellent water dispersibility and high drug-loading capacity,a novel nanorattle-structured Fe3O4@SiO2@NaYF4∶Yb,Er magnetic upconversion nanorattle (MUCNR) was suc-cessfully designed by using Fe3O4 as core and NaYF4∶Yb,Er nanocrystals as shell.The microstructures and crystal phase of the as-prepared MUCNRs were evaluated by transmission electron microscopy,X-ray powder diffraction and N2 adsorption/desorption isotherms.The Kirkendall effect was adapted to explain the formation mechanism of the MUCNRs.The loading content and encapsulation efficiency of doxorubicin hydrochloride (DOX) could reach as high as 18.2％ and 60.7％,respectively.Moreover,the DOX loading MUCNR (DOX-MUCNR) system showed excellent sustained drug release and strong pH-dependent performance,which was conducive to drug release at the slightly acidic microenvironment of tumor.Microcalorimetry was used to quantify the interactions between the carrier structure and drug release rate directly.The heat release rates in the heat-flow diagrams are basically consistent with the DOX release rate,thereby showing that microcalorimetry assay not only provides a unique thermody-namic explanation for the structure-activity relationship of Fe3O4@SiO2@NaYF4∶Yb,Er MUCNRs but also provides powerful guidance to avoid the blind selection or design of drug carriers.Therefore,our work firmly provided a comprehensive perspective for using Fe3O4@SiO2@NaYF4∶Yb,Er MUCNRs as a remark-able magnetic targeted drug carrier.     

新型复合材料MnFe_2O_4@SiO_2-NH_2的制备及其固定青霉素G酰化酶

通过溶剂热法制备出高磁性的聚合物微球MnFe_2O_4,经正硅酸乙酯(TEOS)和3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTS)对微球表面进行改性修饰,制备出新型复合材料MnFe_2O_4@SiO_2-NH_2,并将其用于固定青霉素G酰化酶。在Si/Fe比为7 mmol/g、n(TEOS)∶n(APTS)=1∶1时,固定化酶PGA/MnFe_2O_4@SiO_2-NH_2在37℃下水解青霉素G钾合成6-氨基青霉烷酸,表观酶活为1 660 IU/g、载酶量为107.1 mg/g、比酶活为15.5 IU/mg、活性回收率为46.9%。经过6次重复使用,保留初始酶活的81.3%,在使用中固定化酶在磁场的作用下能够快速沉降与产物分离。     

氨基硅烷功能化磁性材料固定化琼胶酶的性能

利用3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)对制备的SiO₂包覆Fe₃O₄复合粒子(Fe₃O₄@SiO₂)进行改性，制备了氨基硅烷功能化磁性材料Fe₃O₄@SiO₂-NH₂，将Fe₃O₄@SiO₂-NH₂作为载体用于固定化琼胶酶。采用SEM、FTIR、VSM对Fe₃O₄@SiO₂-NH₂和固定化琼胶酶进行了表征，对琼胶酶的固定化条件进行了优化，评价了固定化琼胶酶的性能。结果表明，琼胶酶成功固定在载体上。Fe₃O₄@SiO₂-NH₂的磁化饱和强度为48.4 emu/g，固定化琼胶酶的磁化饱和强度为42.8 emu/g...     

磁性Fe3O4@SiO2颗粒结构对其吸附DNA的影响

采用共沉淀法和水热法制备了不同结构的超顺磁性Fe3O4@SiO2纳米颗粒,对其进行表征,研究了其吸附DNA的性能及磁分离性能. 结果表明,20?750 nm范围内粒径较大的颗粒与DNA结合时可提供更多单位平面结合位点,使结合的稳定性和结合几率增加,DNA结合量提高. 不同核?壳结构的Fe3O4@SiO2纳米颗粒的磁分离响应时间不同,内核大小相近时,壳层厚度增加会导致颗粒在磁场中受到的磁力与阻力的比值减小,磁响应时间增加,DNA回收率降低. 粒径约为200 nm的Fe3O4@SiO2纳米颗粒用于纯化全血中DNA最好,提取率为95.2%,磁响应时间为10 s.