阴离子β-CD磁性微球吸附铜离子的工艺优化

采用Na3P3O9和Fe3O4对β-环糊精(β-CD)微球进行改性,制备出阴离子β-CD磁性微球吸附剂,并用来吸附铜离子。采用光学显微镜和扫描电镜对其形貌进行观察,并进行粒度测定,结果表明,吸附剂呈较好的球形,粒径较改性前有所增大。通过L9(34)正交实验得到吸附工艺优方案为:吸附温度35℃,吸附时间1.5h,超声功率100%,m(阴离子β-CD磁性微球)∶V(Cu2+)=1∶40,此条件下吸附量和Cu2+除去率平均值可分别达到2.691mmol/g、96.26%,各因素对反应影响的大小顺序依次为温度、投料比、超声功率、时间。     

Cu2+磁性壳聚糖印迹粒子的制备及对Cu2+的吸附

采用一步共沉淀法和离子印迹技术,制备了Fe3O4-壳聚糖(Fe3O4-CTS)印迹粒子。通过X射线衍射、傅里叶红外光谱,振动样品磁强计、热重分析、Zeta电位等手段对Fe3O4-CTS印迹粒子及对比粒子进行结构和性能表征。研究了pH、吸附剂的量、Cu2+初始浓度、吸附时间及温度等不同因素对吸附性能的影响。结果表明,对于印迹粒子,pH=6,吸附时间为4 h,为较理想的吸附条件;当溶液中Cu2+的质量浓度为120 mg/g,吸附剂的质量为50 mg时,吸附基本达到了平衡,单位吸附量约为21.304 mg/g。     

纳米Fe_3O_4/PS-EDTA功能微球的制备及对Cu~(2+)的吸附性能

以磁性纳米Fe3O4为核,利用苯乙烯(St)聚合对其进行包覆,并进一步对表面进行氯取代、乙二胺取代及氯乙酸取代反应,制备了Fe3O4/PS-EDTA纳米磁性复合微球。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)、热重(TGA)分析、傅里叶变换红外(FT-IR)光谱仪、紫外分光光度计等对Fe3O4/PSEDTA微球性能进行了表征。结果表明,EDTA有效地以化学键合方式连接到纳米磁性Fe3O4/PS表面,且粒径均匀。Fe3O4/PS-EDTA对Cu2+表现出了良好的吸附性能,饱和吸附量为98.59mg/g,吸附等温数据符合Langmuir模型,吸附动力学符合拟二级反应动力学模型。     

环糊精功能化的Fe_3O_4@Au纳米粒子

制备了Fe3O4@Au纳米粒子,再通过两步法制备了全-6-硫代-β-环糊精,并用自组装法将β-环糊精修饰在纳米粒子表面,获得了环糊精功能化的Fe3O4@Au纳米粒子(Fe3O4@Au-β-CD)。实验发现,外界磁场作用下,复合纳米粒子具有快速响应性能;Fe3O4@Au-β-CD的紫外可见光谱中出现了Au特征吸收峰;透射电镜显示该粒子形貌呈球形,粒径在15.5nm左右;X射线光电子能谱中表明β-CD已修饰到纳米粒子表面;通过分别对比修饰前后Au、S的单谱,可知是β-CD通过Au-S键修饰到Fe3O4@Au表面;Fe3O4@Au-β-CD的红外光谱中出现了β-CD的特征峰,而且巯基吸收峰消失,确证了β-CD修饰到粒子表面;热重分析表明粒子表面β-CD的含量约为26.4%。     

磁性交联壳聚糖微球的制备及对Cu~(2+)的吸附性能

以Fe3O4为磁核,环氧氯丙烷为交联剂,制备了磁性交联壳聚糖微球(MCB),采用FT-IR和VSM对MCB进行表征,结果表明,Fe3O4被壳聚糖包埋,制备的MCB的饱和磁化强度为12.8emu/g。其交联度、溶胀度和含水量分别为85.2%、6.94%和80.1%。同时研究了MCB对Cu2+的吸附性能,研究表明:MCB对Cu2+的吸附的最佳pH值为5,MCB对Cu2+的吸附符合Langmuir方程,为单分子层吸附,最大吸附容量为64.6mg/g;动力学研究表明,MCB对Cu2+的吸附过程符合准二级动力学方程。MCB再生-重复使用8次,其吸附容量没有明显的降低。     

β-环糊精磁性复合微球的制备及其对Cr6+的吸附

用自制的磁性Fe₃O₄对β-环糊精进行改性,制备了β-环糊精磁性复合微球(β-CDM),并对β-CDM的形貌、结构进行表征,研究其对Cr⁶⁺的吸附行为。结果表明：β-CDM外观圆整,表面稍粗糙,具有网状结构;Langmuir等温吸附方程和准二级动力学方程对吸附过程拟合度较高,吸附过程为单分子层有利吸附,既包含物理吸附,也包含化学吸附;β-CDM重复利用5次后,解吸率和吸附率均有所下降,但基本满足重金属废水处理的要求。     

Ni0.5Zn0.5Fe2O4粉末化学镀铜前后的电磁性能

本文用溶胶-凝胶自燃烧法制备了Ni0.5Zn0.5Fe2O4粉末颗粒,以甲醛为还原剂在Ni0.5Zn05Fe2O4颗粒表面进行了化学镀铜,制备了Cu/Ni0.5Zn0.5Fe2O4复合粉体.用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对镀铜前的Ni0.5Zn0.5Fe2O4颗粒以及镀铜后的复合纳米颗粒进行了表征.对镀铜前的Ni0.5Zn0.5Fe2O4粉体和不同镀铜量的Cu/Ni0.5Zn0.5Fe2O4复合粉体进行了电磁性能的研究,结果表明镀铜后镍锌铁氧体的吸波性能明显提高,增重量为65%的Cu/Ni0.5Zn0.5Fe2O4复合粉体在频率为11GHz处反射率可达-12dB左右.     

生物源方铁锰矿吸附Cu（II）和Zn（II）的特性

利用从土壤中分离出来的Mn（II）氧化细菌Providencia sp. LLDRA6,制备和纯化生物锰氧化物。通过扫描电镜-能谱（SEM-EDS）、X射线衍射（XRD）、高分辨率透射电镜-选区电子衍射（HRTEM-SAED）、X射线光电子能谱（XPS）和比表面积测定（SSA）等手段,对生物锰氧化物进行了表征分析。研究结果表明：得到的生物锰氧化物是弱结晶的方铁锰矿（Mn2O3）,比表面积为5.740 m2/g;生物源Mn2O3对Cu（II）和Zn（II）具有较强的吸附能力,吸附最适pH均为6,吸附容量分别为89.889 mg/g和70.595 mg/g;生物源Mn2O3吸附Cu（II）和Zn（II）的动力行为均符合伪二级动力学模型,表明生物源Mn2O3吸附Cu（II）和Zn（II）的速率受化学吸附的控制;生物源Mn2O3对Cu（II）和Zn（II）的吸附均符合Langmuir等温吸附模型,表明吸附类型属于单分子层吸附。     

金属离子掺杂对皮胶原纤维基吸波剂的雷达吸波性能影响

将皮胶原纤维(CF)与水杨醛(Sa )反应,获得含有席夫碱结构(-C=N-)的胶原纤维(Sa-CF),再进一步用Fe3+、Mn2+、Co2+、Cu2+和Zn2+过渡金属离子对Sa-CF进行"掺杂",制备了具有雷达波吸收性能的皮胶原纤维(M-Sa-CF).分别将CF、Sa-CF和M-Sa-CF压制成膜,采用探针法对其电导...     

一种喹啉苯腙的合成及其对金属离子的识别

以4-硝基苯肼、8-羟基喹哪啶等为原料设计合成了8-羟基-2-喹啉甲醛-4-硝基苯腙(1),经元素分析、1H NMR对其结构进行了表征。在V(二甲亚砜)/V(甲醇)=1∶9混合溶剂中采用UV-Vis光谱法研究了苯腙(1)对Li+、K+、Mg2+、Ca2+、Mn2+、Co2+、Ni2+、Zn2+、Cd2+、Hg2+、Fe2+、Fe3+及Cu2+离子的识别性能。结果表明,苯腙1仅对Cu2+和Zn2+有特殊的识别能力,加入Cu2+或Zn2+的苯腙1溶液由黄色分别变为橙色和红色,其光谱在413 nm处的吸收峰强度减小,且分别在485和508 nm附近产生新的吸收峰。竞争实验表明,苯腙1对Zn2+的检测不受除Cu2+以外上述其它阳离子影响,而对Cu2+的检测不受上述任何其它阳离子的影响。线性拟合结果显示,苯腙1与Cu2+和Zn2+分别形成了1∶1和1∶2的配合物。     

锰锌铁氧体磁流体中Zn2+的作用及其影响机理的研究

采用化学共沉淀法制备了Mn1-xZnxFe2O4磁流体,全面分析并探讨了Zn2+的作用及其影响机理.研究表明Zn2+的含量对于Mn1-xZnxFe2O4磁流体的磁性能具有至关重要的影响,当Zn2+的含量为0.22时,所制得磁流体的磁性能最好.X射线衍射分析结果表明磁性粒子由单一物相构成,其晶格常数为a=0.846nm,介于MnFe2O4与ZnFe2O4之间.Mn0.78Zn0.22Fe2O4磁流体在外加磁场作用下显示出超顺磁性,其比饱和磁化强度随着质量百分比浓度的增加而增大,最高可达32.17A*m2/kg.     

Mn掺杂Li3Fe2(PO4)3正极材料的制备与表征

通过固相反应法合成出Li3+xFe2-xMnxn(Po4)3(x-0～O.1)、Li3Fel.ω5Mn0.05(PO4)3和Li2.95Fe1.ωMnoN.05(PO4)3正极材料.采用行星式球磨方法,均匀混合正极材料和导电乙炔黑以提高活性材料的电子导电率和降低颗粒尺寸.Mn掺杂的Li3Fe2(PO4)3样品的恒电流充放电测试和伏安循环测试(2～4V)发现,所有样品中Fe3+/Fe2+氧化还原电对均有两个稳定的充放电平台(2.8、2.7V)、Li3+,Fe2-xMnxII(PO4)3和Li3Fe1.95Mn0.05(PO4)3中Mn3+/Mn2+电对的充放平台位于3.5V左右.不同价态Mn的掺杂均可明显提高正极材料的电化学性能,其中Mn掺杂样品的电化学性能最好,其中Li3.05Fel.95MnⅡ0.05(PO4)3/C的C/20和C/2恒流放电比容量分别可达11O和66mAh/g.     

表面负载不同金属离子的活性炭吸附二苯并噻吩

主要研究活性炭表面负载不同金属离子以提高其对二苯并噻吩吸附性能.通过浸渍法制备5种负载过渡金属离子活性炭Ag(Ⅰ)/AC、Cu(Ⅱ)/AC、Ni(Ⅱ)/AC、Zn(Ⅱ)/AC和Fe(Ⅲ)/AC.用静态吸附法测定了二苯并噻吩在不同活性炭上的吸附平衡等温线,并应用软硬酸碱理论分析和讨论活性炭表面负载不同金属离子对二苯并噻吩吸附性能的影响.结果表明活性炭表面负载Ag ,Ni2 、Cu2 或Zn2 离子,可提高其对二苯并噻吩的吸附,而活性炭表面负载Fe3 ,反而降低了其对二苯并噻吩的吸附能力.由于Ag 价格昂贵,而Ni2 、Cu2 和Zn2 价廉易得,而且Zn(Ⅱ)/AC、Cu(Ⅱ)/AC和Ni(Ⅱ)/AC对二苯并噻吩又具有良好的吸附能力,故表面负载Ni2 、Cu2 和Zn2 可改善活性炭吸附脱除油品中有机硫化物的能力.     

电纺ZnMn_2O_4纳米纤维的制备及其电化学性能研究

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、Zn(CH3COO)2·2H2O、Mn(CH3COO)2·4H2O和乙醇为原料,采用静电纺丝法制备PVP/C4H6O4Zn/C4H12O8Mn复合纳米纤维,经过不同温度煅烧得到ZnMn_2O_4纳米纤维,将其运用于锂离子电池负极材料,探讨了煅烧温度对材料结构形貌和电化学性能的影响。利用热重、扫描电镜和X射线衍射等对其热解过程、形貌和晶型结构等进行了表征,通过恒流充放电测试研究煅烧温度对ZnMn_2O_4纳米纤维电化学性能的影响。结果表明:经高温煅烧后纤维形貌发生明显变化,出现了ZnMn_2O_4特征衍射峰,不同温度下煅烧处理后样品的首次放电比容量差异不大,但700℃处理后的样品具有较好的循环性能。     

锂离子电池正极材料Li_2Fe_(0.5)Mn_(0.5)SiO_4/C的制备及电化学性能

采用液相法合成了锂离子电池Li2Fe0.5Mn0.5SiO4/C正极材料,考察了热处理温度对Li2Fe0.5Mn0.5-SiO4/C电化学性能的影响,运用XRD、SEM、充放电测试方法和循环伏安法表征了Li2Fe0.5Mn0.5SiO4/C的结构和电化学性能。结果表明,合成的Li2Fe0.5Mn0.5SiO4/C晶胞为斜方晶胞结构,属于Pmn21空间群。其中700℃焙烧7h制备的Li2Fe0.5Mn0.5SiO4/C材料具有较好的电化学性能,首次可逆容量为206.2mAh/g,库仑效率为94.9%,循环20次后的可逆容量为145.7mAh/g,Li2Fe0.5Mn0.5SiO4/C中Fe2+/Fe3+和Mn2+/Mn4+电对的氧化峰电位比较接近,均为4.5V(vs Li/Li+),3个还原峰峰电位分别为3.5V、2.9V和2.1V。     

Ag+高效吸附剂Fe3O4/PANI,PPY的制备及吸附性能研究

首先在Fe3O4纳米粒表面,以吡咯、苯胺单体为原料,以硝酸(HNO3)为酸性掺杂剂,过硫酸铵[(NH4)2S2O8,APS]为氧化剂,分别采用原位化学氧化聚合法合成了Fe3O4/PANI、PPY复合纳米材料吸附剂。其次研究了以上两种复合纳米材料Fe3O4/PANI、PPY对重金属离子Ag+的吸附性能以及吸附率与pH值的关系,发现以上两种吸附剂对Ag+具有高的吸附性,吸附率达到99.9%,且随着pH值的升高吸附率增大。最后采用SEM、FT-IR及EDX表征的方法,研究了吸附前后吸附剂的变化及吸附机理,表明吸附前后高分子结构没有发生变化,其中N原子是其吸附活性中心。以上两种磁性Fe3O4/PPY和Fe3O4/PANI二种复合纳米粒吸附剂,对于严重影响到水体生物存活的污水中银离子的除去和回收提供了一种简便、高效的分离回收方法。     

(1-x)CaTiO_3/xNi_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4复合材料的制备及其性能

采用固相反应法合成了(1-x)CaTiO3/xNi0.5Zn0.5Fe2O4(0≤x≤1.0)复合材料,并研究了复合材料的物相、微观结构、介电性能和磁性能。结果表明:样品中仅含有钙钛矿型CaTiO3和尖晶石型Ni0.5Zn0.5Fe2O4。1260℃保温3h,样品相对密度达到98.91%,颗粒尺寸约为2μm。样品介电常数随Ni0.5Zn0.5Fe2O4含量(x)增加而增大。当x=0.7、测试频率为103 Hz时,样品介电常数(εr)和介电损耗(tanδ)分别为2629.18和1.74。(1-x)CaTiO3/xNi0.5Zn0.5Fe2O4复合材料显示磁性。其中x=0.7时,样品饱和磁化强度(Ms)达到49.07A·m2/kg;这归因于Ni0.5Zn0.5Fe2O4具有优异的磁性能。     

Mn_3O_4对LiZn铁氧体磁性能、微结构和电阻率的影响

按组成Li0.35Zn0.30Fe2.29MnxO4-δ+0.005mol%Bi2O3和Li0.35Zn0.30Fe2.29O4-δ+0.005mol%Bi2O3+x/3mol%Mn3O4(x=0.02～0.08)在920和950℃制备缺铁LiZn铁氧体,分别在原料和预烧料中添加Mn3O4.结果表明:920℃烧结时,在原料中添加适量Mn3O4可提高样品饱和磁化强度Ms和剩磁Br,降低矫顽力Hc,而在预烧料中添加Mn3O4对Ms和Br影响不大,不完全固相反应导致两种样品Hc很高,但在原料中添加Mn3O4的样品Hc相对较低.950℃烧结时,两组样品Hc均大幅下降,但在原料中添加Mn3O4的样品Hc反而相对较高.两种方式添加Mn3O4均可提高电阻率ρ,x=0.06时ρ出现峰值,且在原料中添加Mn3O4的样品ρ较高.     

Fe_3O_4-羧甲基纤维素-聚乙烯亚胺微球的制备及对Cd~(2+)的吸附性能

利用静电自组装的方法,将羧甲基纤维素(CMC)组装到Fe3O4上得到Fe3O4-羧甲基纤维素(Fe3O4-CMC),再用戊二醛将聚乙烯亚胺(PEI)交联到Fe3O4-CMC上,制备出Fe3O4-羧甲基纤维素-聚乙烯亚胺(Fe3O4-CMC-PEI)微球。用透射电镜、X射线衍射、红外光谱、X射线光电子能谱和震动样品磁强计对Fe3O4-CMC-PEI微球进行了表征,用原子吸收分光光度计测定了其对Cd2+离子的吸附性能。结果表明,CMC组装到Fe3O4表面,Fe3O4-CMC和PEI在戊二醛的作用下发生交联得到Fe3O4-CMC-PEI微球。Fe3O4-CMC-PEI微球的粒径为10~30nm,饱和磁化强度为55.20A·m2/kg。Fe3O4在微球中的结构没有发生改变,仍为纯单一相的反尖晶石型结构。Fe3O4-CMC-PEI微球对Cd2+离子表现出了良好的吸附性能,饱和吸附容量为69.44mg/g,吸附等温数据符合Langmuir模型,吸附动力学符合拟二级反应动力学模型。     

化学改性大薸对水中重金属离子的生物吸附及表征

采用氢氧化钠(NaOH)对入侵植物大薸(PS)进行化学改性制备改性大薸生物吸附剂(SPS),研究改性条件对SPS吸附铜离子(Cu2+)、锌离子(Zn2+)和铅离子(Pb2+)性能的影响,采用扫描电子显微镜等对改性大薸形貌和表面性质进行表征。结果表明:SPS对Cu2+和Zn2+的去除率随着改性剂NaOH浓度增加呈先增大后降低态势、随着改性时间延长和改性温度降低而呈增大态势。采用0.5mol/L的NaOH溶液,在30℃处理3h制备的SPS吸附性能最强,对Cu2+、Zn2+、Pb2+的去除率分别达到90.7%、99.1%和99.5%。