Fe3O4复合材料对Cd2+的吸附性能研究

在碱性条件下,以共沉淀法合成Fe₃O₄,再以正硅酸乙酯和二乙烯三胺为原料,制备出Fe₃O₄复合材料(Fe₃O₄-SiO₂-NH₂)。采用FT-IR、VSM和SEM对其结构进行表征,并研究了复合材料对Cd2+的吸附性能。实验结果表明,在T=55℃、t=60 min、Cd2+溶液的初始浓度为100 mg·L-1、Fe₃O₄-SiO₂-NH₂的添加量为0.1 g时,该材料对Cd2+的吸附容量为71.4 mg·g-1。其吸附动力学行为更符合准二级动力学,热力学更适合用Langmuir等温吸附模型描述。Fe₃O₄-SiO₂-NH₂吸附Cd2+后洗脱再生,经过5次循环使用后,其对Cd2+的去除率仍然大于70%。      

磁性Fe3O4纳米复合材料的制备及其对Pb(II)的吸附

为解决磁性纳米Fe₃O₄易被腐蚀、团聚等问题,可对其进行功能化修饰。在超声波辐照下首先制备磁性纳米Fe₃O₄颗粒,然后选用2,5-二氨基苯磺酸(SP)和间苯二胺(mPD)单体为引入剂进行功能化修饰,制备得到富含氨基、磺酸基和亚氨基活性官能团的金属基复合材料Fe3O4-mPD/SP(95∶5),并采用FTIR、TEM、XRD等手段对其进行表征,证实了超声波辐照法制得的磁性纳米复合材料具有稳定性好、反应活性高、粒径小和比表面积更大等特点。同时考察其对Pb(II)的吸附性能,结果表明：mPD和SP摩尔比、溶液pH值、竞争性阳离子种类和反应温度等因素均会影响吸附效果;等温吸附过程符合Freundlich模型,吉布斯自由能?G0<0,吸附是一个自发过程;Pb(II)的吸附行为符合准二级动力学,速率常数k₂=3.61×10^-3 g·mg^-1·min^-1,平衡吸附量q_e=63.297 mg·g     

Ti3C2Tx/Fe3O4纳米复合材料的吸波和电磁屏蔽性能与机制

在电磁屏蔽领域,铁氧体是常用的涂覆型吸波剂,但以Fe₃O₄为首的铁氧体存在一些不足。本研究采用冷冻干燥的方法成功制备了花苞状Ti₃C₂T_x/Fe₃O₄复合材料,Ti₃C₂T_x/Fe₃O₄复合材料的花苞状结构对电磁波的多重反射、界面极化和电磁耦合作用等使复合材料具有更好的微波吸收性能。当频率为6.74 GHz时,最小反射损耗达到-51.41 dB,对应的匹配厚度为2.8 mm,这意味着它可以吸收99.999 28%的电磁波。本研究中特殊的花苞状Ti₃C₂T_x/Fe₃O₄复合材料表现出优异的吸波性能,在电磁屏蔽领域具有良好的应用前景。     

超顺磁性Fe3O4纳米颗粒的合成及应用

总结了超顺磁性Fe3O4纳米颗粒的常用制备方法:沉淀法、水热法、微乳液法、模板合成法及生物矿化合成法,并综述了其研究现状,同时比较了它们各自的优缺点及所面临的问题.此外,还概述了超顺磁性Fe3O4纳米颗粒在靶向药物、癌症治疗、磁共振成像(MR I)及生物活性物质的检测和分离等生物医学方面的应用,并对前景进行了展望.     

Fe3O4/MXene/WPU复合膜的制备及其电磁屏蔽性能

实现高电磁屏蔽性能的同时降低反射是目前电磁屏蔽材料所追求的。采用一步水热法合成直径为30～40μm,厚度为70～200 nm的Fe₃O₄纳米片,利用红外光谱、X射线衍射仪、扫描电子显微镜表征发现结晶度良好。改变Fe₃O₄纳米片含量,喷涂制备的Fe₃O₄/MXene/WPU复合膜的反射值能低至4.3 dB,反射功率(R)从0.81降至0.63,透射功率(T)仅为10^-3数量级。同样,采用水热法制备了直径为180～200 nm、分散性良好的Fe₃O₄纳米微球。同等Fe₃O₄含量下纵向对比发现,含Fe₃O₄纳米片的复合膜电磁屏蔽性能稍高于含Fe₃O₄纳米球的复合膜。     

Fe3O4纳米颗粒-SU8胶材料的电磁特性研究

近年来铁磁性Fe3O4纳米颗粒以其良好的导磁特性、超顺磁效应、磁光效应和磁热效应等越来越受到重视。以Fe3O4纳米颗粒和聚合物SU8胶为原料,制备了一种可用于磁场检测的颗粒薄膜材料,并对其磁场响应作了测试。该颗粒膜介电特性随着磁场强度的增加而减小,利用其电容特性来检测磁场的变化,可以作为一种新型的磁传感器材料,应用广泛。     

Fe3O4 纳米复合粒子研究

制备了酞菁镍(N iPc) 2Fe₃O₄ 纳米复合粒子, 研究了其化学稳定性和磁性能。结果表明,N iPc 在Fe₃O₄ 纳米粒子表面形成了复合层, 并且它们之间形成了一定程度的化学键。N iPc 复合层可有效地保护Fe₃O₄ 纳米粒子不被空气氧化, 显著提高了其抗氧化能力, 并降低了其矫顽力。      

利用正交试验讨论工艺条件对Fe3O4纳米颗粒磁性的影响

利用正交实验探索了化学共沉淀法制备Fe3O4纳米颗粒的影响因素:[Fe3+];[Fe3+]:[Fe2+];氨水用量倍数;乙醇浓度;晶化时间;晶化温度等参数对Fe3O4纳米颗粒饱和磁化强度和均匀性等性能的影响.通过对极差分析找出了在试验条件范围内Fe3O4粉末的饱和磁化强度达到最大值的工艺条件,即D3A3F4B3E5C4:[Fe3+]=0.1mol/L;合成温度60℃;NH4OH用量倍数=2;晶化时间30min;[Fe2+]:[Fe3+]=0.7;乙醇质量分数16%此论文的工作是为本实验室将要使用的磁性液体自动化制备系统的运用做前期准备.同时也是为本实验室相关项目的磁性液体的制备提供参考.     

共沉淀法制备纳米Fe3O4及其对橙黄Ⅱ的降解

通过共沉淀法制备Fe3O4纳米颗粒,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和比表面孔隙分析(BET)对样品进行表征。以合成的纳米Fe3O4催化H2O2氧化降解橙黄Ⅱ,考察了共沉淀法制备过程中的Fe2+/Fe3+的摩尔比、反应温度、pH值、Fe离子浓度等因素对Fe3O4催化性能的影响。结果表明在Fe2+/Fe3+的摩尔比为3∶4、反应温度80℃、pH值为10、Fe离子浓度为0.1mol·L-1的条件下制备出的Fe3O4纳米颗粒催化活性最高,其粒径为20nm左右。并且未干燥的磁流体对橙黄Ⅱ的降解效率明显高于Fe3O4粉体。     

纳米Fe3O4对透钙磷石骨水泥的理化性能影响研究

将纳米Fe3O4按与透钙磷石骨水泥基质质量比为1∶20、1∶10及1∶5的比例加入,研究对其性能的影响。结果表明,随Fe3O4掺入增多,由于理化结构改变,骨水泥固化时间被延长至约9～27min;固化放热明显降低;可注射性和抗压强度先上升后下降,掺入比为1∶10时,可注射性(可注射系数约89%)及抗压强度(约45MPa)最优,显著高于掺杂前;在1.59×106 A/m磁场下,材料饱和磁化强度从0.49A.m2/kg增加到5.51A.m2/kg,矫顽力从233.23A/m增加到707.64A/m;降解速度减缓明显,当掺入比达1∶5时,材料28d浸泡失重率由未掺杂时的约14.9%下降到约7.5%。     

赖氨酸修饰磁性Fe3O4纳米粒子的制备及其对Cu（Ⅱ）的吸附性能

采用化学共沉淀法制备磁性Fe3O4纳米粒子,通过在磁性Fe3O4纳米粒子表面接枝赖氨酸,制备一种新型磁性纳米吸附剂。通过TEM、FT-IR、XRD、VSM对其进行表征,着重研究了其对Cu(Ⅱ)离子的吸附性能。结果表明,溶液pH值能显著影响吸附剂对Cu(Ⅱ)的吸附效果,pH为5时其效果最佳。等温吸附数据符合Langmuir模型,T=298K、pH=5、V=5mL时,吸附剂的饱和吸附容量qm=22.42mg/g,吸附常数为0.0346L/mg。     

磁性Fe3O4纳米颗粒的可控制备及生长研究

采用热法合成磁性Fe3O4纳米颗粒,通过精细调控实验条件能对其形状和大小进行有效控制。采用X射线衍射仪、透射电镜、振动样品磁强计等对Fe3O4纳米颗粒的成分、形貌及磁性等进行了表征测试。结果表明,Fe3O4纳米颗粒的饱和磁化强度为62.5emu/g。最后探讨了Fe3O4纳米颗粒的合成机理。     

Fe3O4/高岭土磁性复合材料对Cu2+的吸附性能

为实现高岭土（Kaolin）在Cu²⁺废水处理中的实际应用,采用球磨方法制备了剥离Kaolin,并通过氧化沉淀法制备了Fe₃O₄/Kaolin磁性复合材料。通过激光粒度分析仪、SEM、XRD对Fe₃O₄/Kaolin磁性复合材料的形貌及组成进行表征,并通过测试Fe₃O₄/Kaolin磁性复合材料对Cu²⁺的饱和吸附量和磁分离回收率,确定了当Kaolin球磨4.0 h、掺量为3.0 g时所制备的Fe₃O₄/Kaolin磁性复合材料对Cu²⁺的吸附性能最佳,平衡吸附量为17.98 mg/g。磁滞回线结果表明,Fe₃O₄/Kaolin磁性复合材料具有较好的磁响应性,饱和磁化强度约为16.19 emu/g。此外,采用Langmuir和Freundlich吸附等温式对Fe₃O₄/Kaolin磁性复合材料的吸附数据进行拟合,结果表明,Fe₃O₄/Kaolin磁性复合材料对Cu²⁺的吸附行为基本符合Langmuir吸附等温模型和Freundlich吸附等温模型,既存在单分子层吸附,也存在多分子层吸附。     

化学还原法制备Fe3O4纳米颗粒及其性能研究

采用化学还原法制备得到了Fe3O4纳米颗粒,并用XRD对制备条件:分散剂种类、分散剂用量、煅烧温度、煅烧时间进行了研究。研究结果表明,当选用PEG(6000)做分散剂,PEG用量为50g/L,煅烧温度为700℃,煅烧时间为120min时,制备得到的Fe3O4纳米颗粒已经具有晶型完整的反尖晶石结构。将该样品做VSM分析,分析结果表明样品饱和磁化强度可达85A.m2/kg,并且矫顽力趋近于0,呈现出良好的顺磁性。     

Fe3O4@离子印迹聚(St-HPMA-DVB)复合材料的合成及其对水中高氯酸盐选择性吸附

采用超声协助悬浮聚合法以高氯酸根（ClO₄-）为模板制备了Fe₃O₄@离子印迹聚（苯乙烯-3-（2-氨基三乙基四胺）-2-甲基丙烯酸羟丙酯-二乙烯苯）（Fe₃O₄@ⅡP（St-HPMA-DVB））磁性复合材料,通过TEM、振动样品磁强计（VSM）、TGA、XRD、元素分析（EA）、FTIR等对其进行表征,考察了交联剂DVB用量对材料结构与性能的影响。结果表明:合成的Fe₃O₄@ⅡP（St-HPMA-DVB）磁性复合材料平均粒径为500~2 000 nm,随DVB用量的增加而增大;磁化强度为9.77~12.78 emu/g,随DVB用量的增加而减小;DVB的加入有利于Fe₃O₄@ⅡP（St-HPMA-DVB）磁性复合材料的离子印迹空腔的形成和稳定。考察了不同溶液pH值、ClO₄-的初始浓度、吸附时间等条件下Fe₃O₄@ⅡP（St-HPMA-DVB）吸附水中ClO₄-的性能,发现溶液pH值能显著影响Fe₃O₄@ⅡP（St-HPMA-DVB）磁性复合材料对ClO₄-的吸附效果,pH为3.0时效果最佳;不同DVB用量Fe₃O₄@ⅡP（St-HPMA-DVB）磁性复合材料对ClO₄-的吸附量和选择性有影响,当DVB用量为0.5 g时,Fe₃O₄@ⅡP（St-HPMA-DVB）磁性复合材料的吸附量和选择性最佳;吸附机制以离子交换和静电引力为主。等温吸附线符合Langmuir模型,Fe₃O₄@ⅡP（St-HPMA-DVB）磁性复合材料的饱和吸附量（q_m,c=76.9~111.1 mg/g）高于非离子印迹材料Fe₃O₄@非离子印迹聚（NIP）（St-HPMA-DVB）磁性复合材料（q_m,c=62.5 mg/g）。吸附过程可在10 min内达到平衡,符合准二级动力学模型;Fe₃O₄@ⅡP（St-HPMA-DVB）磁性复合材料能高选择性地有效吸附水中ClO₄-,对ClO₄-的印迹因子α为1.8,对几种常见共存离子的选择性因子β>5.8,是潜在的高选择性吸附和回收ClO₄-的功能材料。      

亲水性磁性Fe3O4复合微球的制备及其对亚甲基蓝吸附的性能研究

采用甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸的混合微乳液经悬浮聚合法一步制备出含—COO^-的亲水性磁性Fe₃O₄复合微球。对样品的形貌和结构进行表征,研究了pH、温度、亚甲基蓝(MB)初始质量浓度及吸附时间对复合微球吸附率的影响。结果表明：磁性复合微球粒径约300nm,有效磁含量约85%,表面Zeta电位约为-47.53mV,在水中具有良好的分散性和超顺磁性,能够对水体中的MB进行吸附分离;吸附行为符合准二级动力学方程,有效吸附的pH范围较宽,受环境温度影响较小,对初始质量浓度为10mg/L的MB吸附效率可达98.75%,吸附速率常数随MB初始质量浓度升高而减小,最大吸附量约为91mg/g,重复利用5次吸附率均超过91%。     

可磁分离Fe3O4/g-C3N4复合材料的制备及其性能

为了利用Fe₃O₄的磁响应性及石墨相C₃N₄（g-C₃N₄）优良的光催化活性,首先采用高温热聚合法,以尿素为前驱体制备g-C₃N₄,然后采用水热法合成了可磁分离Fe₃O₄/g-C₃N₄复合材料。利用TEM、XRD、TGA、BET和振动样品磁强计（VSM）等多种测试手段表征分析Fe₃O₄/g-C₃N₄复合材料的形貌、晶型结构、比表面积、成分、饱和磁化强度等。通过模拟太阳光下Fe₃O₄/g-C₃N₄复合材料光催化吸附降解亚甲基蓝（MB）的实验,评价了Fe₃O₄/g-C₃N₄复合材料的吸附性能及光催化性能。结果表明,可磁分离Fe₃O₄/g-C₃N₄复合材料具有较大的比表面积,约为71.89 m²/g;且具有较好的磁性,饱和磁化强度为18.79 emu/g,可实现复合材料的分离回收;光照240 min时,Fe₃O₄/g-C₃N₄复合材料对MB的去除率为56.54%。所制备的Fe₃O₄/g-C₃N₄复合材料具有优良的吸附性能、光催化活性和磁性,并可通过外加磁场进行分离与回收。     

改性超顺磁Fe3O4处理污水中重金属的研究进展

对处理污水中重金属的方法进行了总结,目前常用的方法有化学沉淀法、电解法、离子交换法、生物吸附、植物富集等。对过去常用处理污水中重金属的方法和不同改性试剂改性超顺磁Fe_3O_4纳米微粒处理方法进行了比较,并讨论了这些方法的优缺点。最后对近年来改性后的超顺磁Fe_3O_4纳米微粒处理含Hg(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的废水的应用及发展趋势做了简单的介绍和展望。     

Fe3O4纳米粒子的制备及微量热应用研究

采用化学共沉淀法制备出了可达到纳米级分散的Fe3O4纳米粒子,讨论了产物的结构,粒径分布、磁性能及制备过程中工艺条件的控制,并利用等温微量热检测仪测量了Fe3O4和油酸-乙醇溶液之间的吸附热,分析了两者之间的吸附机理.     

Fe3O4纳米颗粒的溶剂热法制备及电磁特性研究

采用溶剂热方法分别在聚乙二醇、三乙二醇溶液中热分解乙酰丙酮铁,得到分散性能良好、尺寸均匀、形貌一致的Fe3O4纳米颗粒,颗粒尺寸为7～8nm。通过X射线衍射及透射电镜研究发现,两种溶液中制备样品均为面心立方结构,且在三乙二醇溶液中制备颗粒分散性更好。分别对两种样品进行磁测量,发现室温时均表现出超顺磁性,398kA/m时的磁化强度分别为50、40A·m2/kg。微波吸收测试显示,颗粒的分散性有利于改善样品的反射损耗。