磁性纳米Fe3O4吸附材料的制备及在废水处理中的应用

随着工业化进程的加快,一些含染料、难降解污染物、乳液等的有机废水大量排放,对人类和大自然都造成了不可逆转的危害,因此开发一种吸附容量大、分离效果好、循环稳定的吸附剂用于废水处理富有重要意义。磁性纳米Fe₃O₄复合材料具有选择性好、可快速分离、可循环利用等优点,在有机废水处理方面具有良好的应用前景,近年来受到科研工作者和水处理行业的广泛关注。文章首先介绍了磁性纳米Fe₃O₄吸附材料的制备方法,一些含有特定功能基团的吸附材料进行磁改性方法,及其对磁性吸附材料工业化生产促进作用;其次通过追踪在实际有机废水应用的研究动态,归纳总结了磁性复合材料的吸附机理;最后对磁性材料的发展前景进行了展望。从现有研究可以看出,今后应该开发更高效、适用范围更广的复合纳米Fe₃O₄磁性材料,并针对不同水质,进一步优化磁性Fe₃O₄纳米材料的制备方案,减少使用过程中的环境健康影响,增加其循环再生性能。     

MnOx@Fe3O4复合材料制备及其对苯酚处理性能研究

首先采用两步法设计制备磁性纳米复合材料MnO_x@Fe₃O₄,然后测量其粒度的分布状态，再通过扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)和红外光谱(IR)3种方法表征其结构形态；初步研究了纳米复合物分子MnO_x@Fe₃O₄结构与组成，深入分析了该磁性纳米复合材料的添加量和改变苯酚的初始浓度对该复合材料活化PMS分解苯酚性能的影响，并研究了纳米复合材料MnO_x@Fe₃O₄循环使用的效果。结果表明，纳米复合材料MnO_x@Fe₃O₄是α-MnO₂表面负载四氧化铁(Fe₃O₄)的复合材料，平均粒径为247.3 nm,磁分离性好；纳米复合材料MnO_x@Fe₃O₄有较好的活化PMS分解苯酚的效果，在处理初始浓度...     

磁性Fe3O4/BN复合材料制备及其细胞毒性研究

通过液相法在含有氮化硼纳米片的三乙二醇溶液中原位还原乙酰丙酮铁,成功制备了磁性的Fe₃O₄/BN复合纳米材料,并初步考察了它的细胞毒性。结果表明,Fe₃O₄/BN复合纳米材料具有一定的抗肿瘤效果。     

MnFe2O4磁性纳米球类Fenton氧化降解水中氧氟沙星的研究

采用共沉淀法成功制备出MnFe₂O₄磁性纳米球,并采用采用X射线衍射（XRD）、N₂吸附-脱附、振动样品磁强计（VSM）和透射电镜（TEM）对其理化性质进行了表征。类Fenton氧化降解氧氟沙星的结果表明,MnFe₂O₄磁性纳米球比Fe₃O₄的催化活性高,反应180 min,氧氟沙星的去除率可以达到78.5%,TOC的去除率达到54.3%。     

亲油性纳米Fe3O4的制备及其在含油污水处理中的研究

采用化学共沉淀法制备出纳米 Fe₃O₄,并用纳米 Fe₃O₄处理含油污水。通过 TEM、XRD 和 FT- IR 的表征,确定 Fe₃O₄的粒径大小与均匀状况,以及纳米 Fe₃O₄的晶格纯度和亲油性。通过改变反应时间、反应温度、搅拌速度和磁场励磁电流,确定纳米 Fe₃O₄处理含油污水最佳除油条件。     

Fe3O4磁性纳米复合材料的制备及载药性能

利用聚乙二醇水溶性高及良好的生物相容性等特性对Fe₃O₄磁性纳米粒子进行表面改性,从而改善Fe₃O₄易于团聚的缺陷。通过一步法制备具有核壳结构的聚乙二醇/Fe₃O₄磁性纳米复合材料,使用FTIR、XRD、TEM和VSM对复合纳米材料的结构、形貌和性能进行了表征。采用超声法合成了阿霉素聚乙二醇修饰的Fe₃O₄磁性纳米包合物,用光度法对磁性纳米复合物的包封率进行了系统的分析,平均包封率为54.83%,并通过四唑盐(MTT)比色法证明了包合物对K150细胞有明显的抑制作用。研究结果表明:合成的磁性纳米复合材料拥有良好的形貌和载药性能,可作为一种新型的药物载体以达到靶向运输的效果,从而提高药物的生物利用度。     

Fe3O4@HBP-NH2复合材料对水中重金属离子的选择性吸附

将Fe₃O₄@NH₂磁性粒子与端氨基超支化聚酰胺(HBP-NH₂)通过亲核加成反应，制备Fe₃O₄@HBP-NH₂复合材料，分析了Fe₃O₄@HBP-NH₂对模拟废水中Pb²⁺、Cd²⁺和Cu²⁺的吸附行为。研究结果表明，Fe₃O₄@HBP-NH₂复合材料已被成功制备，并且该材料仍然能够实现快速磁性分离。同时，吸附实验表明，当t=120 min、pH=4.5、T=55℃和Fe₃O₄@HBP-NH₂添加量为1.0 g/L时，Fe₃O₄@HBP-NH₂对Pb²⁺、Cd²⁺...     

单分散磁性Fe3O4纳米粒子的研究进展

具有良好的化学稳定性、生物相容性、磁响应性的单分散磁性Fe₃O₄纳米粒子,在药学、催化化学、医学和光电磁记录材料等方面都有很大的使用前景;而具有自组装光子晶体现象的Fe₃O₄磁性纳米粒子在包装、印刷、防伪等领域的应用中更展现出巨大的潜力。本文在对单分散磁性Fe₃O₄纳米粒子的制备方法进行了总结回顾,并对单分散磁性Fe₃O₄纳米粒子的光学应用领域做了简略的介绍,并对单分散磁性Fe₃O₄纳米粒子的发展趋向进行了展望,并总结分析现阶段大多数Fe₃O₄纳米粒子的合成方法在非极性溶液中分散性差,使其在实际应用中受到很大的限制,未来Fe₃O₄纳米粒子表面进行修饰将成为该领域的研究热点之一。     

Co3O4/Fe3O4/MXene复合纳米结构的电磁波吸收性能调制

在电子设备快速发展和广泛使用的今日，电磁波辐射日益严重，影响了电子设备的正常运行及人类的身体健康。为了解决这个问题，选择具有特殊层状结构、高导电率和介电损耗性能极佳的二维材料MXene与磁性铁氧体复合，通过改进的两步法水热-溶剂热法制备棒状Fe₃O₄。为了进一步提高铁氧体的磁损耗性能，采用高温液相还原法将Co₃O₄附着在其表面，之后将不同比例的Co₃O₄/Fe₃O₄通过静电自组装的方式与MXene复合。经过电磁参数和性能的测试与计算，得到了Co₃O₄/Fe₃O₄/MXene复合材料，当其中的Co₃O₄/Fe₃O₄添加比例为25%时，在14.9 GHz频段，有着最高的RL值，厚度为8.5 mm，最佳RL值达到-49 dB,EAB为1.1 GH...     

磁性纳米Fe3O4@TiO2可见光下光催化还原Cr(Ⅵ)

通过溶胶-凝胶法、水热法和煅烧法,成功制备出具有光催化活性的Fe₃O₄@TiO₂磁性纳米复合材料,将超顺磁性的Fe₃O₄与TiO₂复合,实现材料的快速回收与可见光响应能力的结合。进一步将Fe₃O₄@TiO₂磁性纳米复合材料应用于Cr(Ⅵ)的去除,实验结果表明,在可见光照射下Fe₃O₄@TiO₂对Cr(Ⅵ)的去除能力是P25的1.96倍。并深入探究了Fe₃O₄@TiO₂中TiO₂含量、Cr(Ⅵ)溶液的pH以及空穴去除剂对Fe₃O₄@TiO₂可见光下光催化还原Cr(Ⅵ)能力的影响,实验表明当Fe₃O₄@TiO₂中TiO₂含量为1.0 g/g,添加甲酸作为空穴去除剂并且溶液pH=2时Fe₃O₄@TiO₂对Cr(Ⅵ)的去除能力最佳,此条件下Cr(Ⅵ)的去除率达到99.85%,重复使用4次,催化能力依然保持较高水平。此外,Fe₃O₄@TiO₂对5~500 mg/L浓度范围内的Cr(Ⅵ)都具有良好的去除能力。Fe₃O₄@TiO₂磁性纳米复合材料对Cr(Ⅵ)具备优异的去除能力,具有良好的应用前景。     

纳米复合材料Fe3O4@RGO@C18对四环素的吸附研究

将制备的Fe₃O₄磁性粒子外层包裹了一层RGO(石墨烯)，又继续在Fe₃O₄@RGO材料表面修饰了C₁₈，从而得到了Fe₃O₄@RGO@C₁₈纳米材料。对所制备的样品材料进行形貌、结构等的表征，并对水中的四环素进行了吸附实验的研究。通过对Fe₃O₄@RGO@C₁₈纳米材料的红外线光谱检测，扫描电子显微镜检测，透射电子显微镜，能谱，磁性进行表征，同时用磁性纳米材料吸附水中的四环素，考察了溶液p H、反应温度、震荡时间、初始四环素的浓度等因素对吸附过程的影响。研究结果表明Fe₃O₄@RGO@C₁₈纳米粒子为具有类三明治结构的核壳结构且分散均匀，复合效果好，粒径很小。当pH为7、温度为25℃、振荡时间为40 min、四环素的质量浓度为80 mg/L时为最佳条件，吸附量为77.56 mg/g...     

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。     

Fe3O4/SnS2复合材料在染料降解中的应用研究

建立了基于光芬顿技术的染料去除方法,该方法采用Fe₃O₄/SnS₂作为光芬顿催化剂构建反应体系,研究了Fe₃O₄/SnS₂复合材料中的最佳Fe/Sn比,并对所构建反应的机理进行探究。结果表明,在Fe/Sn比为1.0时,制备得到的Fe₃O₄/SnS₂复合材料对亚甲基蓝(MB)的去除效率最高。基于Fe₃O₄/SnS₂复合材料所构建的复合材料对于亚甲基橙和罗丹明B也均具有出色的降解能力。同时即使经过5次循环使用,Fe₃O₄/SnS₂复合材料对MB的降解依然可以维持在80%以上。所建立的方法有助于实现水环境中染料的高效去除,具有实际应用的潜力。     

磁性Fe3O4纳米颗粒的生物合成及其在提高采收率中的应用

纳米Fe₃O₄具有独特的性质，如超顺磁性、尺寸小和低毒性，且易在外磁场下分离，近几年来在石油开发领域受到广泛的关注。本文综述了磁性Fe₃O₄纳米颗粒(NPs)的生物合成及其在提高采收率(EOR)的应用，首先介绍了微生物、植物提取液和动物合成磁铁矿：微生物的合成主要包括两个过程，一是对金属离子的吸附，二是还原矿化作用；植物提取液的合成依赖水溶性的一些代谢物，如多酚、生物碱和柠檬酸等的作用；动物体中也发现了磁铁矿，可以感应地磁场从而判断方向。然后阐述了Fe₃O₄ NPs的EOR机理和应用：Fe₃O₄ NPs可以将油滴包裹形成稳定的乳液，降低界面张力，改变润湿性，通过增加驱替流体的黏度和降低重油的黏度来提高波及效率以及楔形结构产生分离压力。在此作用下，总结了磁性Fe₃O₄在EOR方面的应用。     

g-C3N4/Fe3O4/MnO2光催化剂制备及光催化性能研究

以尿素和铁盐为原料，负载了MnO₂，利用原位沉淀法与煅烧法制备g-C₃N₄/Fe₃O₄/MnO₂复合材料。使用XRD、FT-IR、UV-Vis DRS对合成的部分光催化剂进行表征。结果表明：g-C₃N₄为类石墨的层状结构，Fe₃O₄和Mn O₂通过分子间作用力与g-C₃N₄复合。在不同反应条件下的可见光诱导的光催化实验表明，当m(Mn)∶m(g-C₃N₄/Fe₃O₄)=1∶1时，g-C₃N₄/Fe₃O₄/MnO₂复合材料具有出色的降解污染物的能力，其中光降解反应的优化条件为g-C₃N     

Ti3C2Tx–Mg Fe2O4复合材料的制备及氨气气敏性能

开发一种性能优异的氨气气体传感器对人类健康和环境保护具有重要意义。利用溶胶凝胶法制备了MgFe₂O₄纳米材料,并通过乙醇超声分散法与Ti₃C₂T_x复合,制备了不同比例的Ti₃C₂T_x–Mg Fe₂O₄复合材料。随后,采用X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱分析、Fourier红外光谱等方法对Ti₃C₂T_x–Mg Fe₂O₄复合材料的结构和形貌进行了表征,研究了不同比例Ti₃C₂T_x–Mg Fe₂O₄复合材料的气敏性能。结果表明：2.5%(质量分数) Ti₃C₂T_x–Mg Fe     

酿酒酵母纳米Fe3O4复合材料制备及其对含铅废水的去除性能

以酿酒酵母纳米Fe₃O₄复合材料为吸附材料，以去除率为响应值，对含铅工业废水进行铅去除效果研究。通过单因素实验和响应面法实验相结合对酿酒酵母纳米Fe₃O₄复合材料的铅吸附效果进行研究。单因素实验结果表明pH值为6,铅浓度为10 mg/L,投加量为140颗，温度为30℃,转速为200 r/min时酿酒酵母纳米Fe₃O₄复合材料对铅的去除效果较好。在单因素实验，选取对铅去除影响较大的pH值、投加量和温度三个因素，以铅的去除率为响应值，采用Box-Behnken响应面分析法(BBD)探讨这3种因素对铅去除率的影响以及各个因素之间的交互作用。结果表明，酿酒酵母纳米Fe₃O₄复合材料最佳去除铅的工艺条件为pH值为6,投加量为140颗，温度为33.5℃,该条件下酿酒酵母纳米Fe₃O₄复合材料对小于10 mg/L的铅废水中铅的去除率大于92.3%,达到污水排放标准。     

PANI/Fe3O4复合材料的制备及其应用

介绍了以Fe₃O₄纳米粒子为核,用导电高分子材料聚苯胺(PANI)包裹成的PANI/Fe₃O₄核壳结构多功能全新复合材料,其不仅具有比表面积大、粒径小等优点,更具有吸附活性高、吸附容量大等性能,在污水处理、超级电容器等领域得到了广泛应用。对该复合材料的应用和发展进行了展望。     

巯基功能化镁层状硅酸盐复合材料的构筑及其催化还原性能研究

通过原位合成法将银纳米粒子和Fe₃O₄磁性纳米粒子负载于巯基功能化镁层状硅酸盐(MgSH)上,制备得到Fe₃O₄@MgSH/Ag纳米复合材料。通过SEM、XRD、FTIR等手段对复合材料进行了表征,并考察了Fe₃O₄@MgSH/Ag催化NaBH₄还原4-硝基苯酚(4-NP)的性能。研究结果表明,Fe₃O₄@MgSH/Ag保留了巯基黏土具有的疏松多孔结构,且银纳米粒子和Fe₃O₄纳米粒子均匀负载于MgSH表面。通过动力学分析可知,Fe₃O₄@MgSH/Ag催化NaBH₄还原4-NP的反应遵循准一级反应动力学规律,其表观速率常数k_app为0.160 8 min^-1,并可在10 min内使溶液中0.5 mmol/L4-NP的降解率达到98%以上,...     

多元复合Co3O4/g-C3N4光催化性能研究进展

Co₃O₄/g-C₃N₄材料是一种可见光复合光催化材料，但很难同时满足理想光催化剂的诸多要求，限制了其实际应用能力。本文梳理了国内外利用金属粒子、金属氧化物、金属基材料、碳材料和磁性Fe₃O₄等对Co₃O₄/g-C₃N₄复合改性的研究进展，介绍了其制备方法、应用、光催化增强机理等。本文将对后期Co₃O₄/g-C₃N₄光催化剂的改性研究提供参考，以期获得性能更优的复合材料。