不同磁性氧化石墨烯对铀的吸附性能研究

本文采用氧化石墨烯为原料,以Fe_3O_4为磁化剂,通过改变Fe_3O_4的量制备出不同磁性的氧化石墨烯(MGO)。用电镜扫描和XRD对MGO进行结构表征,确定了Fe_3O_4成功的负载在氧化石墨烯上。系统考察了溶液pH、铀的初始浓度和吸附时间对铀吸附影响,继而得到最佳吸附条件。实验数据采用Langmuir模型和Freundlich模式进行拟合,结果表明,吸附等温线更加符合Langmuir模型;与拟一级动力学模型相比,拟二级动力学模型能更好地拟合本吸附过程。     

P(St-co-MAA)-Fe_3O_4@SiO_2 pH磁性微球的制备与性能研究

首先制备Fe_3O_4磁性纳米粒子,然后接上SiO_2层,最后通过共聚的方法制备磁性聚合物微球,并探索其对蛋白质的吸附关系。实验结果表明制备的Fe_3O_4与Fe_3O_4复合微球磁性均很强,而且复合微球对蛋白质的吸附能力很强。     

Fe_3O_4/RGO的制备及其对Pb(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的吸附研究

以氧化石墨烯(GO)和纳米Fe_3O_4为原料,制备磁性石墨烯气凝胶(Fe_3O_4/RGO),通过场发射扫描电镜、X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪对Fe_3O_4/RGO进行表征,研究了Fe_3O_4/RGO对Pb(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的吸附特性,并使用等温吸附模型、吸附动力学模型、吸附热力学模型对吸附机理进行分析。结果表明,纳米Fe_3O_4成功负载在GO气凝胶表面,并能在外加磁场作用下实现快速磁分离。Fe_3O_4/RGO对重金属离子的吸附符合Langmuir等温吸附模型和准2级吸附动力学模型,且反应为是吸热过程,能自发进行。Fe_3O_4/RGO在25℃、p H为6时的吸附容量分别为58.48、314.5、56.12 mg/g,Fe_3O_4/RGO对重金属吸附排序为Cu(Ⅱ)Pb(Ⅱ)Cd(Ⅱ)。     

氧化铁/石墨烯原位复合物对铬酸钾吸附性能研究

采用共沉淀法制备Fe_3O_4磁性纳米颗粒以及通过原位生长法制备Fe_3O_4与氧化石墨烯的复合物,并加入十六烷基三甲基溴化铵形成共价键交联反应化合物。采用X射线衍射仪和透射电子显微镜表征样品的形貌与尺寸,并以铬酸钾为吸附对象,研究吸附温度、吸附时间和溶液p H值对Fe_3O_4吸附性能的影响。结果表明,椭圆形颗粒的Fe_3O_4尺寸约(10~15)nm,与氧化石墨烯复合后,分散性明显提高;在室温和p H=3.5条件下,以Fe_3O_4与氧化石墨烯的质量比2∶1复合物作为吸附剂对铬酸钾的吸附效果达到最佳,每克的吸附容量可达251 mg;复合物经过磁分离、反复吸附循环实验6次后,对铬酸钾的吸附率仅下降10个百分点。     

磁性纳米Fe3O4的制备及其对Cr6+的吸附

采用共沉淀法制备磁性纳米Fe_3O_4,利用TEM、FT-IR、XRD和BET对制备的材料进行表征,并研究磁性纳米Fe_3O_4对Cr~(6+)的吸附去除效果。结果表明,磁性纳米Fe_3O_4成功制备。磁性纳米Fe_3O_4对Cr~(6+)的吸附动力学可以用准一级动力学方程描述,60 min达吸附平衡,以物理吸附为主,平衡吸附量为8.182 mg/g。磁性纳米Fe_3O_4对Cr~(6+)的吸附热力学可以用Langmuir等温模型描述,最大吸附量为7.235 mg/g。此外,溶液中Cr~(6+)初始浓度增加,平衡吸附量先快速增加后缓慢增加。初始浓度低时,不同温度平衡吸附量线性增加;初始浓度高时,温度越高,平衡吸附量越大。溶液pH增加,平衡吸附量先增加后减少;溶液中阳离子种类和浓度对磁性纳米Fe_3O_4对Cr~(6+)的吸附有一定的影响。     

抗坏血酸提高纳米四氧化三铁稳定性研究

利用抗坏血酸对磁性纳米四氧化三铁进行修饰,制备出能对酸性体系稳定的磁性材料,通过傅立叶变换红外光谱和热重分析对制备的Fe_3O_4-AA(抗坏血酸)复合材料进行了表征,实验结果表明抗坏血酸能对纳米Fe_3O_4颗粒有较好的结合能力,从而提高了纳米Fe_3O_4的稳定性,这对于制备耐酸性纳米四氧化三铁具有重要意义。     

过氧化制备磁性氧化石墨烯及对铀的吸附研究

利用过氧化法制备出氧化石墨烯,在氮气的保护下合成磁性氧化石墨烯(MGO)。考察了溶液pH、铀的初始浓度、吸附时间和吸附温度对铀吸附影响。用电镜扫描和XRD对MGO进行了形貌结构表征,确定了Fe_3O_4成功的负载在氧化石墨烯上。结果表明,吸附等温线符合Langmuir模型,吸附动力学符合准二级动力学,热力学表明吸附为自发吸热过程。最大吸附为224.93 mg/g。     

壬基酚磁性分子印迹聚合物的吸附性能评价

该文以壬基酚(NP)为模板,4-乙烯基吡啶(4-VPy)为功能单体,采用表面分子印迹技术成功制备磁性分子印迹聚合物(Fe_3O_4@SiO_2-MIPs),通过正交试验优化制备条件,考察了Fe_3O_4@SiO_2-MIPs的吸附选择性、吸附等温线、吸附动力学、可重复利用性及再生性。结果表明制备的磁性分子印迹聚合物易于实现固-液分离,最优制备条件为:磁性载体投加量为2 g,温度为65℃,预组装体∶交联剂为1∶2,时间为24 h。Fe_3O_4@SiO_2-MIPs对NP具有特异选择吸附性,吸附等温线符合Sips模型,且该印迹聚合物表现出高效快速的吸附动力学特征,采用二级动力学模型可很好地拟合吸附动力学过程。该功能性吸附材料具有很好的可重复利用性和再生性能。     

磁性核壳型Fe3O4@CeO2催化剂分解H2O2的性能研究

催化湿式过氧化氢氧化是常见的一种降解水中有机物的方法,催化剂的加入能促使H_2O_2分解产生氧化能力更强且无选择性的羟基自由基,开发出性能优异的催化剂是该方法的关键所在。采用溶剂热法制备出磁性核壳型的Fe_3O_4@Ce O_2纳米催化剂,并采用N_2吸附-脱附、磁性测试和透射电子显微镜(TEM)对制备的Fe_3O_4@Ce O_2催化剂进行表征。考查Fe_3O_4及Fe_3O_4@Ce O_2分解H_2O_2的性能,结果表明,相比Fe_3O_4,Ce O_2包覆后的Fe_3O_4@Ce O_2分解的H_2O_2效率得到了提高。     

纤维素复合膜吸附处理盐酸环丙沙星

针对废水中氟喹诺酮类抗生素盐酸环丙沙星(HCIP)的污染,以离子液体和二甲基亚砜(DMSO)共混溶液为溶剂,通过相反转技术制备了氧化石墨烯-纤维素复合膜(GOCE)和磁性氧化石墨烯-纤维素复合膜(FGCE)以除去HCIP。同时研究了氧化石墨烯质量分数、纳米Fe_3O_4质量分数、HCIP浓度、溶液温度、溶液pH、共存阴阳离子、水质以及再生次数等因素对复合膜吸附HCIP性能的影响。结果表明,氧化石墨烯和磁性纳米Fe_3O_4质量分数(相对于微晶纤维素质量)分别为5.0%和4.0%的复合膜FGCE对50 mg/L的HCIP溶液的平衡吸附量可达21.67 mg/g。当HCIP溶液质量浓度为10 mg/L时,其吸附率为91.97%。     

β-环糊精修饰磁性氧化石墨烯对酸性红R的吸附

利用Hummers法制备氧化石墨烯(GO),并结合原位沉淀法合成了一种复合吸附材料β-环糊精修饰磁性氧化石墨烯(Fe_3O_4@GO/β-CD),用SEM、TEM、FTIR、激光粒度分析仪、比表面积测定仪(BET)和磁强计对Fe_3O_4@GO/β-CD进行了表征和测定,结果表明:合成的Fe_3O_4@GO/β-CD平均粒径为460nm,比表面积为252.3m~2/g,饱和磁化强度为73.5emu/g。Fe_3O_4@GO/β-CD对酸性红R的吸附是一个准二级动力学过程,其准二级反应速率常数为5.18*10–3 g/(mg·min),吸附等温线较好地符合Langmuir模型,在pH=3.0时对酸性红R的最大吸附量为228.31 mg/g。     

碳包裹磁性颗粒对离子液体的吸附研究

以Fe_3O_4为载体,通过浓硫酸蔗糖碳化法制备出Fe_3O_4/C复合材料,并通过X射线粉末衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对磁性复合材料进行表征,考察了其对水中5种咪唑离子液体的吸附性能。结果表明,Fe_3O_4/C可以有效脱除水中的离子液体,其饱和吸附容量为0.31~0.41 mmol/g,随着离子液体烷基链的增长,吸附容量增加;吸附过程符合准二级动力学及Langmuir模型。Fe_3O_4/C经硫酸或丙酮溶液解吸之后可以多次重复利用。     

磁性氧化石墨烯纳米粒子的制备及其对大红染料的去除

合成氧化石墨烯磁性纳米复合材料Fe_3O_4-NH_2@GO,通过透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)对材料的形貌、结构进行表征,并考察影响该磁性材料对水样中大红染料吸附过程的主要参数,包括吸附剂用量,pH,吸附时间及温度。结果表明,吸附剂Fe_3O_4-NH_2@GO对大红染料有较好的吸附性能,最佳吸附pH为4,吸附平衡时间为8 h,理论最大吸附量69.44 mg/g,升高温度,可提高Fe_3O_4-NH_2@GO对大红染料的吸附能力。动力学研究结果证明,该吸附过程符合准二级动力学模型,吸附等温线满足Langmuir模型。     

磁性氧化石墨烯纳米粒子的制备及其对大红染料的去除

合成氧化石墨烯磁性纳米复合材料Fe_3O_4-NH_2@GO,通过透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)对材料的形貌、结构进行表征,并考察影响该磁性材料对水样中大红染料吸附过程的主要参数,包括吸附剂用量,pH,吸附时间及温度。结果表明,吸附剂Fe_3O_4-NH_2@GO对大红染料有较好的吸附性能,最佳吸附pH为4,吸附平衡时间为8 h,理论最大吸附量69.44 mg/g,升高温度,可提高Fe_3O_4-NH_2@GO对大红染料的吸附能力。动力学研究结果证明,该吸附过程符合准二级动力学模型,吸附等温线满足Langmuir模型。     

Fe_3O_4@LDH磁性纳米粒子的制备及吸附性能研究

以Fe_3O_4磁性纳米粒子为核,通过控制溶液的pH制备了核-壳结构的Fe_3O_4@LDH复合材料。并将该材料作为吸附剂,用甲基橙(MO)来模拟废水染料,研究不同时间和不同浓度的条件下,Fe_3O_4@LDH复合材料对甲基橙溶液的吸附情况。结果表明,Fe_3O_4@LDH磁性复合材料对甲基橙的吸附平衡时间为60 min,最大吸附量为164 mg·g~(-1),吸附效果良好。同时,在外加磁场的作用下实现了快速的固液分离,表明所制备的磁性Fe_3O_4@LDH是一种易于分离的高效吸附剂。     

碳包裹磁性颗粒对离子液体的吸附研究

以Fe_3O_4为载体,通过浓硫酸蔗糖碳化法制备出Fe_3O_4/C复合材料,并通过X射线粉末衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对磁性复合材料进行表征,考察了其对水中5种咪唑离子液体的吸附性能。结果表明,Fe_3O_4/C可以有效脱除水中的离子液体,其饱和吸附容量为0.31⁰.41 mmol/g,随着离子液体烷基链的增长,吸附容量增加;吸附过程符合准二级动力学及Langmuir模型。Fe_3O_4/C经硫酸或丙酮溶液解吸之后可以多次重复利用。     

功能化Fe_3O_4纳米粒子去除水中Cu~(2+)的研究

本文通过水热法合成了Fe_3O_4磁性纳米颗粒,采用3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)对Fe_3O_4颗粒进行表面修饰,得到氨基化磁性微粒,并表征其性能。并用氨基化Fe_3O_4磁性纳米粒子构建铜离子吸附体系。实验结果表明,Fe_3O_4纳米粒子和功能化Fe_3O_4纳米粒子的磁饱和强度值(M)分别为78和59emu·g~(-1)。最终确定的最优工艺组合为:APTMS@Fe_3O_4添加量2mL,温度30℃,吸附时间15min。     

石墨烯@Fe3O4纳米复合材料的制备及表征

近年来,石墨烯@Fe_3O_4纳米复合材料在吸附、催化、吸波、防腐、电池、超级电容器等领域被广泛关注。通过简单的共沉淀法合成大量均匀的Fe_3O_4微球,借助水热法将其与石墨烯进行复合形成金属氧化物和碳的复合物。采用X射线衍射仪(XRD)、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、场发射扫描电子显微镜(SEM)等测试仪器对样品进行了化学结构和微观形貌表征分析。结果表明成功制备了磁性较强、分布均匀的石墨烯@Fe_3O_4纳米复合材料。     

氧化石墨烯增强磁性弹性体复合材料的制备及性能研究

采用原位共沉淀法制备Fe_3O_4/NRL(天然胶乳)磁性复合乳液,然后在预硫化过程中引入增强剂[水溶液剥离的GO(氧化石墨烯)],制备了GO/Fe_3O_4/NR(天然橡胶)磁性弹性体复合材料。研究结果表明:当w(GO)=0.5%(相对于NR质量而言)时,该复合材料的力学性能明显提高;GO掺量越多,该复合材料的耐溶剂性、拉伸强度、弹性模量和交联密度越大,但磁性能略有下降;当w(GO)=3%时,该GO/Fe_3O_4/NR磁性弹性体复合材料的弹性模量(14.27 MPa)和拉伸强度(11.13 MPa)分别比Fe_3O_4/NR磁性弹性体复合材料提高了231.1%和62.2%、溶胀系数相对最小(达56%)且饱和磁化强度达到27.35 A·m~2/kg。此外,Fe_3O_4、GO在基体中分散良好。     

Fe_3O_4@PDA@MIL-101(Cr)的制备及其对四环素的吸附研究

为测定Fe_3O_4@PDA@MIL-101(Cr)对废水中四环素的吸附能力,本实验使用盐酸多巴胺、无水乙酸钠、三氯化铁、乙二醇等试剂采用水热法制备Fe_3O_4@PDA@MIL-101(Cr)。并测定其对四环素的吸附性能,实验结果表明,吸附的最佳条件为振荡时间12 min,材料投放量5 mg,四环素溶液浓度20 mg/L,p H值为6。最大饱和吸附量为20.89 mg/g。实验结果表明,Fe_3O_4@PDA@MIL-101(Cr)对四环素的吸附能力令人满意。