还原氧化石墨烯/四氧化三铁复合气凝胶的制备与染料吸附性能

为改进四氧化三铁（Fe₃O₄）复合材料吸附工业染料废水的性能,先制备了表面油酸修饰的Fe₃O₄,再以氧化石墨烯（GO）及表面油酸修饰的Fe₃O₄作为前驱物,通过水热法制备了还原氧化石墨烯/四氧化三铁（rGO/Fe₃O₄）复合水凝胶,最后冻干得到rGO /Fe₃O₄复合气凝胶。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜表征产物的微观形态和结构,并通过紫外-可见分光光度计对复合气凝胶对于亚甲基蓝染料（MB）的吸附性能进行研究。结果表明,rGO /Fe₃O₄复合气凝胶在微观上复合均匀,与单独的石墨烯和Fe₃O₄纳米粒子相比,rGO/Fe₃O₄复合气凝胶对MB染料的吸附性能更优,吸附能力达到108 mg·g^-1,而且rGO /Fe₃O₄复合气凝胶可以方便地从废水中移出进行重复使用。研究其吸附动力学和吸附等温发现,该复合气凝胶的吸附行为符合拟二级动力学方程和Langmuir吸附模型。     

Fe3O4磁性纳米材料制备及在重金属去除中的应用

目前重金属污染问题已经成为全球性的环境难题,磁性纳米材料选择性好、反应速率快、无二次污染,在重金属离子的去除方面具有广阔的应用前景。Fe₃O₄基核壳结构磁性纳米复合粒子合成方法简单、成本低,对其合成及应用的综述可为其在重金属离子的去除方面提供理论支持。文章介绍了近年来Fe₃O₄基核壳结构磁性纳米复合粒子的壳层材料的制备方法、特点及在重金属离子去除等方面的最新研究进展,讨论了不同结构Fe₃O₄基核壳材料对重金属离子的吸附机理,并展望了其未来的发展及应用。     

Fe3O4磁性纳米粒子的制备、形貌调控及表面改性

Fe₃O₄磁性纳米粒子的制备方法较多，常用的有共沉淀法、热分解法、水热法等。通过实验研究探讨了通过3种不同的制备方法制备Fe₃O₄磁性纳米粒子，并对其进行尺寸、形状、磁性能等方面的调控，通过表面改性以提高其分散性和稳定性。该磁性纳米粒子材料有望在生物医学领域如载药、磁力组织工程等方面得到应用。     

熔喷非织造布用磁性Fe3O4@SiO2/PLA共混材料的性能分析

采用溶剂热法制备磁性四氧化三铁(Fe₃O₄)纳米粒子,随后利用改进的溶胶-凝胶法制备四氧化三铁与二氧化硅复合纳米粒子(Fe₃O₄@SiO₂),再以聚乳酸(PLA)为基体,通过熔融共混工艺制备Fe₃O₄@SiO₂/PLA共混材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)、万能拉伸试验机、熔体流动速率仪(MFR)和振动样品磁强计(VSM)等对共混材料的形貌、结晶结构、热性能、力学性能、熔体流动速率和磁性能进行表征分析。结果表明：添加量为1%(以质量分数计)的Fe₃O₄@SiO₂纳米粒子可在PLA基体中均匀分散,与基体有良好的界面相容性。相比于纯PLA,Fe₃O₄@SiO₂/PLA共混材料的热性能变化不大,当Fe₃O_4<...     

光热-磁控双响应量子点复合纳米载药粒子的合成与应用

结合纳米Fe₃O₄,介孔二氧化硅和石墨相氮化碳量子点的特征,制备了一种具备核壳结构,磁性和光热控制双响应的药物释放纳米载体材料Fe₃O₄@SiO₂-NH₂@g-C₃N₄(QD)。核为纳米Fe₃O₄,介孔二氧化硅壳层(SiO₂)为药物提供装载空间,材料内表面上有机碳链和胺基起到吸附药物和封堵孔道的作用。在磁性作用下,药物载体能够保持极低的释放量。红外光热作用使载体温度上升,药物有效成分快速释放。通过X射线衍射、透射电镜、红外光谱、N₂等温吸脱附、VSM磁强度测试和Zeta电位分析测试材料的相关性能,并通过体外释放实验研究药物,检测可控释放的效果。结果表明：pH调节,磁场作用,红外光照射的条件下,都可以有效调节药物释放的速率,而温度也对药物释放的速率起到了一定的协同作用,并在磁场作用下起到开关(on-off)释放作用。     

基于壳聚糖的磁性吸附水凝胶微球的制备与表征

通过原位共沉淀法制备了含有Fe₃O₄纳米粒子的埃洛石纳米管（HNTs）/壳聚糖（CS）磁性复合水凝胶微球,并对产物的形貌和结构进行了表征。引入纳米Fe₃O₄后,Fe₃O₄@HNTs/CS微球成型快且球形度好,在溶液中可通过磁场快速分离。扫描电子显微镜表明Fe₃O₄@HNTs/CS微球具有三维多孔结构。以亚甲基蓝（MB）、刚果红（CR）为模型染料,研究了Fe₃O₄@HNTs/CS对带有不同电荷的离子型染料的吸附性能。结果表明Fe₃O₄@HNTs/CS可吸附MB、CR染料分子。Fe₃O₄@HNTs/CS对CR染料的脱色率可达98%;当HNTs含量为CS质量的40%时,MB脱色率是不含HNTs微球的12倍。研究结果表明:吸附机理主要基于微球和染料分子的静电相互作用;Fe₃O₄@HNTs/CS内部电荷分布独特,能吸附阴离子染料和阳离子染料,磁性则使其更易分离回收。     

可磁性回收钯催化剂的制备及其催化Suzuki偶联反应

利用淀粉包覆四氧化三铁(Fe₃O₄)内核并负载原位生成零价钯(Pd~((0)))的方法,制备了可磁性回收的钯(Pd)催化剂Fe₃O₄@Starch-Pd~((0)),研究其催化Suzuki偶联反应制备联苯化合物的性能。结果发现,该催化剂可以在空气氛围内、温和条件下催化系列卤代芳烃和芳基硼酸之间的Suzuki偶联反应。此外,催化剂具有一定的结构稳定性,通过磁性分离后,重复使用4次,催化活性稍有下降。     

疏水磁多孔Fe3O4@碳质纳米微球用作酸碱协同催化的性能

采用水热自组装和表面接枝法制备了具有核-壳式结构的Fe₃O₄@P-C-SO₃H-N纳米材料。其内核由纳米Fe₃O₄构成,外壳由多孔磺酸基功能化的碳质结构组成,氨基硅烷与碳质表面的有机基团通过表面接枝连接,使材料获得以磺酸基为酸中心,以胺基为碱中心的酸碱协同催化活性,同时具备磁性、多孔性和疏水性等多种性能。Fe₃O₄@P-C-SO₃H-N的各项物理化学性质采用BET,XRD,FT-IR,XPS,Raman, SEM和TEM等技术表征。催化活性实验表明Fe₃O₄@P-C-SO₃H-N在三羟基丙烷与正戊酸的酯化反应和三羟基丙烷三戊酸酯与甲醇的液相酯交换反应中具有良好的催化活性,这归因于介孔结构、碳质壳内的磺酸基、表面胺基和疏水性的协同作用,多孔结构促成致密但均匀的表面活性位点的分布,疏水性表面让油性的反应物更容易和活性位点接触。此外,磁性内核提供了超顺磁...     

Fe3O4/SnS2的制备及其催化性能研究

为提高Fe₃O₄的类芬顿效果,基于光助类芬顿催化氧化技术,在共沉淀法制备Fe₃O₄的基础上采用醇热法制备能高效降解亚甲基蓝的Fe₃O₄/SnS₂催化剂。建立了以Fe₃O₄/SnS₂为催化剂的光助类芬顿催化氧化体系,分析不同制备及降解条下Fe₃O₄/SnS₂的类芬顿活性,并通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等对Fe₃O₄/SnS₂材料进行表征。结果表明：当Fe₃O₄和SnS₂物质的量比为1∶1时,Fe₃O₄/SnS₂的催化效果最好;亚甲基蓝溶液pH为3.0、Fe₃O_...     

铁镍电池负极材料NiS包覆改性研究

首先以FeSO₄为铁源、SnSO₄为锡源,通过溶胶凝胶法在825℃下煅烧制备含Sn的Fe₃O₄粉末,然后采用沉淀法在Fe₃O₄粉末上包覆NiS,制备得到Fe₃O₄@NiS负极材料,研究NiS用量、包覆温度及NiS加入方式等对电池性能的影响。结果表明：当NiS用量为10%时,相较于共混加入方式,以沉淀包覆方式制得负极材料的循环性能和电化学性能均有明显提升;当NiS包覆量降低为3%、常温包覆时制得的负极材料性能最好,30次循环后比容量为504mAh/g,电池的析氢和阻抗相较于其他条件均有明显降低。     

功能化四氧化三铁的合成和表征及其对钙离子的吸附

结合磁性纳米颗粒及功能基团各自的特性,设计了具有可以螯合金属离子的功能型磁性纳米颗粒,以获得选择性高、操作简易且回收后可重复利用的钙离子吸附剂.以三氯化铁和硫酸亚铁为铁源,采用化学共沉淀法在氩气保护下制备磁性纳米颗粒四氧化三铁;通过硅烷化反应在磁性纳米颗粒上依次包覆二氧化硅及γ-氨丙基三乙氧基硅烷.以甲基丙烯酸及乙二胺为原料通过迈克尔加成及酰胺化反应合成了含酰胺键、酯基、氨基功能基团的磁性纳米颗粒.X-射线粉末衍射线、傅立叶红外、扫描电镜、热重分析、X-射线光电子能谱等技术的分析结果表明已合成各中间体及功能化的纳米颗粒.原子吸收光谱研究表明该纳米颗粒可通过其配位基团按理论配比螯合钙离子.随着功能基含量的增加,吸附钙离子的能力也会随之增强,因此,含较多功能基的该类磁性纳米颗粒有望用作水中钙离子的吸附剂.     

质子化壳聚糖/磁性复合材料对含磷污水中磷的吸附特性

采用反相悬浮交联法制备出质子化壳聚糖/Fe_3O_4磁性复合吸附剂,研究了其对模拟含磷污水中磷的吸附特性。首先,考察了吸附时间对所有复合吸附剂的吸附特性的影响;选取其中吸附特性较好的E2吸附剂,考察了其吸附特性与含磷溶液初始浓度的关系;然后,进行了与溶液pH值、吸附剂类别、投加量、吸附时间、溶液初始浓度相关的正交试验。研究结果表明,原水pH值对吸附过程具有最明显的影响,最佳pH值为6,吸附剂和投加量的影响次之,影响最弱的是初始浓度和吸附时间。质子化磁性壳聚糖对磷的去除率最高达80%左右。吸附动力学研究结果表明,吸附过程能很好地符合Lagergren准二级动力学模型,由此证明吸附过程为化学吸附。     

Surface Modfication of Fe3O4 Nanoparticles

Nanometer particles are important portion of magnetic fluid. Fe3O4 magnetic nanoparticles were studied in this paper and the surface modification of Fe3O4 nanoparticles was investigated by a series of experiments. Fe3O4 magnetic nanoparticles were synthesized with pH value, temperature, and the dosage of surfactant. The phase, structure, size and magnetism of nanoparticles were tested by X-ray diffration （XRD）, transmission electron microscopy （TEM） and magnetic balance. On the basis of the surface modification coating mechanism, the experimental phenomena and the effects on the variation of size, magnetism and stability of Fe3O4 nanoparticles were theoretically analyzed. X-Ray diffraction spectrum and TEM photograph show that 1） the nanoparticles structure is perfect, 2） the diameter of narnoparticles is small and have good deliquescence, and 3） Sodium oleate is the anion surfactant. Therefore 1） the good condition of surface modification is in an acidic solution, 2） the best temperature of surface modification is at 80 ℃, and 3） the dosage of surfactant should be about 0.6 times of that of Fe^2＋.     

Surface Organic Modification of Fe3O4 Magnetic Nanoparticles

The surface organic modification of Fe3O4 nanoparticles with silane coupling reagent KH570 was studied.The modified and unmodified nanoparticles were characterized by FT-IR,XPS and TEM.The spectra of FT-IR and XPS revealed that KH570 was coated onto the surface of Fe3O4 nanoparticles to get Fe-O-Si bond and an organic coating layer also was formed.Fe3O4 nanoparticles were spheres partly with mean size of 18.8 nm studied by TEM,which was consistent with the result 17.9 nm calculated by Scherrer'S equation.KH570 was adsorbed on surface and formed chemistry bond to be steric hindrance repulsion which prevented nanoparticles from reuniting.Then glycol-based Fe3O4 magnetic liquids dispersed stably was gained.     

磁性壳聚糖微球的制备及其性能

用共沉淀法制备纳米级Fe3O4磁流体,并对其用油酸进行表面改性.采用化学交联法,在分散有磁流体的壳聚糖溶液中,加入适量的戊二醛交联剂,制得内核为磁性Fe304,外层包有壳聚糖的纳米级的磁性壳聚糖复合微球.考察了壳聚糖质量浓度、NaOH滴加量及搅拌速度等因素对磁性壳聚糖微球粒径、粒径分布以及形貌等对复合过程的影响,确定了...     

热疗用磁流体的热磁稳定性研究

采用两步法制备了环糊精(β-Cyclodextrin)改性纳米四氧化三铁(Fe3O4)磁流体.通过在交变磁场下感应加热对其磁热稳定性进行了研究,在交变磁场下加热后悬浮裸磁颗粒或改性颗粒的磁性液体最高升温分别达到63℃和53℃,感应加热实验结果表明所制磁流体可用于肿瘤的热疗研究.     

Modification of Fe3O4 Magnetic Nanoparticles by L-dopa or Dopamine as an Enzyme Support

Fe3O4 magnetic nanoparticles were prepared by co-precipitation of Fe2+ and Fe3+ in an ammonia solution,and its size was about 36 am measured by an atomic force microscope.Fe3O4 magnetic nanopanicles were modified by L-dopa or dopamine using sonication method.The analysis of FTIR clearly indicated the formation of Fe-O-C bond.Direct immobilization of trypsin(EC:3.4.21.4)on Fe3O4 magnetic nanoparticles with L-dopa and dopamine spacer was investigated using glutaraldehyde as a coupling agent.No significant changes in the size and magnetic property of the three kinds of magnetic nanoparticles linked with or without trypsin were observed.The existence of the spacer molecule on magnetic nanoparticles could greatly improve the activity and the storage stability of bound trypsin through increasing the flexibility of enzyme and changing the microenvironment on nanoparticles surface compared to the naked magnetic nanoparticles.     

PREPARATION,COMPLEX MECHANISM AND STRUCTURE MODEL OF METALLOPHTHALOC- YANINE-Fe3O4 NANOPARTICLES COMPOSITE

MPc-Fe_3O_4-nanoparticles com posite (M=Co, Cu, Ni, Mn) have been prepared and the factors that influence their mean size have been studied. The mean size of the nanoparticles composite increase with the increase of complex temperature. The interaction of MPc with Fe_3O_4 nanoparticles has been studied. There are M-O covalent bonding and ionic bonding between MPc and Fe_3O_4 nanoparticles. The intensities of M-O bonding and ionic bonding are in vestigated. The complex mechanism of MPc with Fe_3O_4 nanoparticles have been studied. First, there are complex between MPc and all Fe_3O_4 nanoparticles. Then, Fe_3O_4 nanoparticles accumulate together to form the accumulators, MPc have the function of cohering Fe_3O_4 nanoparticles. A considerable number of MPc combine with Fe_3O_4 nanoparticles on the surface of the accumulators to form MPc-Fe_3O_4 nanoparticles composite. All the above proesses take place spontaneously. The structure model of MPc-Fe_3O_4 nanoparticles composite has also been investigated. Insi     

包覆Fe_2O_3超微粒复合共聚物的动态力学性能研究

采用种子乳液聚合法将Ｆｅ２Ｏ３超微粒包覆在苯乙烯／丙烯酸／丙烯酸丁酯（Ｓｔ／ＡＡ／ＢＡ）核－壳型复合共聚物中，形成包覆有无机粒子的有机高分子核－壳型复合微球，从微观的分子尺寸上改变了复合共聚物的性能，并着重研究Ｆｅ２Ｏ３的含量对这种复合共聚物的动态力学性能的影响。结果表明，随着Ｆｅ２Ｏ３含量的增加，复合共聚物的内耗明显增加，刚性显著下降。因而Ｆｅ２Ｏ３加入对复合共聚物有增韧作用，改善了复合共聚物的力学性能。     

磁性壳聚糖微球的制备及其性能

用共沉淀法制备纳米级Fe3O4磁流体,并对其用油酸进行表面改性。采用化学交联法,在分散有磁流体的壳聚糖溶液中,加入适量的戊二醛交联剂,制得内核为磁性Fe3O4,外层包有壳聚糖的纳米级的磁性壳聚糖复合微球。考察了壳聚糖质量浓度、NaOH滴加量及搅拌速度等因素对磁性壳聚糖微球粒径、粒径分布以及形貌等对复合过程的影响,确定了制备磁性壳聚糖微球的最佳条件,并用电镜、红外光谱图、粒径分析仪等方法对磁性壳聚糖微球的形态和组成特性进行分析。最后得出平均粒径为348.5 nm,表面富含羟基、氨基和醇羟基等官能团,磁性明显、分散性良好的磁性壳聚糖微球。