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纳米材料又称超微颗粒材料,是由纳米粒子组成,具有纳米尺寸效应。纳米材料用于化学反应会呈现出不同寻常的反应性能。磁性纳米材料作为一种新型的纳米材料,具有不同于常规材料的独特效应,如量子尺寸效应、表面效应、小尺寸效应、宏观量子隧道效应及顺磁效应等,这些效应使磁性纳米粒子具有不同于常规材料的光、电、声、热、磁敏感特性。近年来有关磁性纳米材料的研究备受瞩目。特别是Fe3O4纳米晶,由于其优异的磁性和表面活性及其在磁流体、微波吸收材料、水处理、催化、生物医药、生物分离等方面的应用前景,正在成为众多领域研究的热点。基于Fe3O4纳米晶的磁性纳米催化剂兼有了磁性纳米材料的所有独特性能,将其应用于催化领域,会呈现出常规催化材料所不具备的催化性能。目前液相制备Fe3O4纳米晶的液相方法主要有沉淀法、水热法、溶胶-凝胶法、微乳液法、微波超声法等。这几种方法制得的Fe3O4纳米晶有较大的差异,往往因其在不同领域的应用而采用不同的方法制备Fe3O4纳米晶。结合前人研究成果,笔者采用共沉淀法在无氮气保护的条件下制备出了粒径分布在15 nm±4 nm之间的Fe3O4纳米晶。考察了n(Fe^2+)/n(Fe^3+)、晶化时间、晶化温度、pH值对Fe3O4纳米颗粒粒径分布的影响,并在Fe3O4纳米晶表面裹负SiO2,提高了其抗氧化性能并增强其表面修饰性能,为进一步表面裹负金属活性组分制备磁性纳米催化剂打下基础。 相似文献
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Fe3O4由于有磁性且原料易得、价格低廉而被大量应用于涂料和油墨等领域;纳米Fe3O4粒子还被广泛用作磁记录材料、固定化酶、免疫诊断、靶向药物、催化剂载体、磁性微球和生物探针等。近年来有关磁性Fe3O4纳米粒子的合成和改性已引起人们的广泛关注。 相似文献
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以L-半胱氨酸为表面改性剂与粒径调节剂,采用水热法制备具有良好分散稳定性的磁性Fe3O4纳米粒子。通过透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、比磁饱和强度测定仪(VSM)等对产物进行表征,研究L-半胱氨酸对磁性Fe3O4纳米粒子的形貌、粒径分布、晶型结构、分散稳定性等的影响,理论推导了L-半胱氨酸改性后的Fe3O4纳米粒子(L-Fe3O4纳米粒子)的生成机制,将该材料作为载体吸附金种后探讨其在催化对硝基苯酚方面的应用。结果表明:沉降22h时,调节pH值为7.0制备的Fe3O4纳米粒子的沉降高度大约是L-Fe3O4纳米粒子的6.5倍;吸附金种后的L-Fe3O4纳米粒子催化效率大约是未改性Fe3O4纳米粒子的5倍。L-半胱氨酸有效的改善了Fe3O4纳米粒子与分散介质之间的相容性,保护并改善了纳米粒子的分散稳定性,在污水处理等方面有潜在的应用。 相似文献
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Fe_3O_4/PANI抗氧化水基磁流体的制备与表征 总被引:2,自引:0,他引:2
在无氮气保护条件下,用化学共沉淀法制备了四氧化三铁(Fe3O4)纳米颗粒,并通过表面原位合成法将颗粒用聚苯胺(PANI)包裹,由此获得兼具磁性和导电性能的纳米四氧化三铁/聚苯胺(Fe3O4/PANI)材料。作者称其为Fe3O4/PANI抗氧化水基磁流体。透射电子显微镜(TEM)分析表明,该法制备的Fe3O4/PANI复合粒子的粒径在30~50 nm,其分散性能比包裹前的Fe3O4粒子明显改善。红外光谱(FTIR)和X射线衍射(XRD)测试结果发现,Fe3O4粒子及Fe3O4/PANI复合粒子具有不同的物态和晶相结构。对纳米复合粒子的抗氧化性能和磁性能的检测证实,原位合成的Fe3O4/PANI复合粒子不仅能有效防止在空气中被氧化,还可在磁场环境中实现快速富集、定位,为Fe3O4/PANI纳米复合粒子在生物医学领域的应用提供了可能。 相似文献
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采用改进St?ber法制备超顺磁Fe3O4@SiO2复合粒子作为催化剂载体,再通过浸渍法将H3PW12O40(HPW)负载在Fe3O4@SiO2载体上,制备了一系列超顺磁负载型催化剂HPW/Fe3O4@SiO2。并使用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外(FT-IR)、氨的程序升温脱附(NH3-TPD)、扫描电镜(SEM)、N2吸附-脱附和振动样品强磁计(VSM)对催化剂进行表征。结果表明,HPW固定并均匀分散在Fe3O4@SiO2载体上,40%HPW/Fe3O4@SiO2催化剂具有较高的饱和磁强度(30.1 emu·g?1)和较大的比表面积(303.6 m2·g?1),并可用外加磁场进行分离。采用40%HPW/Fe3O4@SiO2催化噻吩与1-辛烯组成的模拟汽油的烷基化脱硫反应,在160℃下反应2 h,噻吩转化率达到85.5%,有较好的催化脱硫性能,且可以多次循环利用。 相似文献
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将Fe3O4纳米粒子负载到金属有机骨架La-MOF中,然后向其中引入Pd/Ni活性位点,制得含磁性纳米粒子的Pd/Ni双金属异相催化剂(Fe3O4@La-MOF-Schiff-Pd/Ni),并通过SEM、TEM、EDS、ICP、PXRD和XPS对其进行了表征。结果表明,Fe3O4纳米粒子被成功嵌入到了La-MOF中,经过后合成修饰后,Pd和Ni活性位点被均匀分散在MOF框架中。该催化剂在Suzuki偶联反应中表现出较高的催化活性,以碘苯(1.0 mmol)和苯硼酸(1.2 mmol)为反应物时,最佳催化反应条件为:以无水乙醇为溶剂、无水碳酸钾为碱、反应温度80℃、反应时间为6 h、催化剂用量8 mg,在此条件下联苯产率达95%。该催化剂可以通过外加磁铁进行分离回收,经过5次循环使用后仍然保持较高的催化活性,产物产率为82%。Suzuki偶联反应机理探究结果表明,Pd和Ni可能具有协同催化效应。底物拓展实验表明,Fe3O4@La-MOF-Schiff-Pd/Ni双金属催化剂对含不同取代基的芳基溴化物和碘化物具有较好的普适性。 相似文献
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将Fe3O4纳米粒子通过机械加工使其分散在杜仲胶(EUG)基体中,制备磁、热双响应形状记忆Fe3O4/EUG复合材料。探究Fe3O4纳米粒子含量与EUG硫化胶的升温速率、磁响应形状回复、Fe3O4纳米粒子的分散状态及力学性能之间的关系。结果表明,在添加Fe3O4纳米粒子超过30 phr后,Fe3O4在硫化EUG基体中有轻微团聚现象。Fe3O4具有补强作用,Fe3O4/EUG复合材料在高温(Tm+20 ℃)下力学性能均有提高,Fe3O4/EUG-50比EUG的拉伸强度提升了47%。经DMA测试,Fe3O4/EUG复合材料在三次循环下的固定率和回复率均在98%以上。Fe3O4/EUG复合材料在感应磁场中随着Fe3O4添加量增加样条温升速度提高,可实现快速无接触式加热,最短在12 s即可实现形状回复。 相似文献
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以纳米纤维素(NCC)为组装模板,基于氢键的交替沉积自组装磁膜材料。X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)和能量色散X射线光谱(EDX)分析结果表明,NCC负载纳米Fe3O4磁膜材料表面形貌和断面形貌规整,含有Fe3O4粒子为纳米级,且仅分布在NCC层。性能分析结果表明,NCC负载纳米Fe3O4磁膜材料为超顺磁性材料,与PVA膜相比,具有较好的紫外光阻隔性、较高的热稳定性和特殊的氧化降解能力;在Fe3O4固含量为1.1%时,磁性膜拉伸强度较PVA膜提高了17.0%。 相似文献
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弱磁场辅助氧化共沉淀法合成正八面体和六方体型Fe3O4纳米颗粒 总被引:2,自引:1,他引:1
采用弱磁场辅助氧化共沉淀法制备正八面体型和六方体型形貌的Fe3O4纳米粒子.X射线衍射结果表明:产物具有尖晶石结构,结晶良好且纯度高.扫摇电子显微镜观察结果表明:产物Fe3O4纳米粒子均为二次粒子,由更小的粒子生长而成.经振动样品磁强计测定,各种形貌的Fe3O4纳米粒子都具有良好的磁性能.由于六方体型Fe3O4纳米晶形状的各向异性,其饱和磁化强度小于正八面体型形貌的Fe3O4纳米粒子.同时,初探了弱磁场影响不同形貌的Fe3O4纳米粒子的形成机制. 相似文献
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分别采用热分解法及共沉淀油酸同步修饰法制备了2种可以在油相稳定分散的Fe3O4纳米粒子,并对热分解法制备Fe3O4纳米粒子的反应条件进行了优化,考察了热分解温度、熟化时间对颗粒粒径、形貌及磁性能的影响。通过TEM、VSM和FTIR等表征手段对2种方法制备的Fe3O4纳米粒子的油相分散稳定性、颗粒形貌及粒径、比饱和磁化强度及表面性质进行了比较。结果表明:热分解法制备的Fe3O4纳米粒子表现出更好的油相分散稳定性,共沉淀油酸同步修饰法制备的Fe3O4纳米粒子则表现出更好的磁响应性。 相似文献