石墨烯-Fe_3O_4@SiO_2纳米复合材料去除水溶液中甲基红的研究

采用水热合成法制备Fe_3O_4并与SiO_2同时负载于石墨烯表面,得到石墨烯-Fe_3O_4@SiO_2纳米复合材料.运用SEM,TEM,XPS,FTIR,XRD等技术对石墨烯-Fe_3O_4@SiO_2纳米复合材料进行表征.以甲基红作为有机污染物代表,研究了甲基红溶液pH、吸附时间、温度及甲基红初始浓度对石墨烯-Fe_3O_4@SiO_2纳米吸附性能的影响.结果表明:石墨烯-Fe_3O_4@SiO_2纳米复合材料对甲基红吸附符合Langmuir等温吸附模型和拟二级动力学模型;热力学研究表明,吸附是吸热和自发过程.因此,石墨烯-Fe_3O_4@SiO_2纳米复合材料可作为从水溶液中去除有机污染物的高效吸附剂.     

基于γ-Fe_2O_3磁性纳米微球的MSPE研究

采用共价修饰方法得到海藻酸钠修饰的γ-Fe_2O_3@SiO_2-NH2-AA纳米粒子,用X-射线衍射法确定γ-Fe_2O_3的结构,用IR对纳米粒子γ-Fe_2O_3,γ-Fe_2O_3@SiO_2-NH2和γ-Fe_2O_3@SiO_2-NH2-AA进行结构确证.结果表明,氨基化和多糖化修饰成功.在静电相互作用下,利用γ-Fe_2O_3@SiO_2-NH2-AA纳米粒子对罗丹明B进行磁固相萃取,并对其进行优化.     

α-Fe_2O_3纳米颗粒的制备及其对曙红B的吸附性能研究

以Fe(NO_3)_3·9H_2O与Na_2S_2O_3为前驱体溶液,加入表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP),采用光化学合成方法首先制备FeO(OH)/S粉体材料,然后通过高温煅烧后得到Fe_2O_3纳米颗粒.结果表明,随着煅烧温度的升高,α-Fe_2O_3纳米颗粒的结晶度变好,晶粒粒度逐渐增大;α-Fe_2O_3纳米颗粒对曙红B具有较好的吸附效果,煅烧温度为400℃时吸附效果最佳.研究了不同吸附剂用量、p H对吸附性能的影响.Fe_2O_3纳米颗粒对曙红B的吸附过程符合二级动力学与Freundich等温吸附模型,最大吸附量为368 mg/g.     

包附SiO_2的针状γ-Fe_2O_3磁粉H_c增加机理的初步探讨

本文通过对包附与未包附SiO_2的针状γ-Fe_2O_3磁粉在制备过程中形态变化的电镜观察,以及对包附SiO_2的针状γ-Fe_2O_3磁粉的表面化学腐蚀处理,初步分析了包附SiO_2的针状γ-Fe_2O_3磁粉顽力H_e增加的机理.认为磁性粒子内空洞的减少,以及在固溶有SiO_2的表层内存在某种表面磁各向异性,均会使得H_e 提高.     

改性硅酸盐矿物的制备及其对水中Zn~(2+)的吸附性能研究

以聚合氯化铝(PAC)生产过程中的压滤产物硅酸盐矿物为原料,通过焙烧制得热改性的硅酸盐矿物,并将其用于水中Zn~(2+)的处理﹒研究结果表明:当焙烧温度为800℃、n(SiO_2)/n(Al_2O_3)为2、n(Na_2O)/n(SiO_2)为0.8、焙烧时间为2 h、振荡时间为60 min、溶液pH为6、Zn~(2+)初始质量浓度为50 mg/L以及改性硅酸盐矿物投加量为6g/L时,Zn~(2+)去除率为91.32%;改性硅酸盐矿物对Zn~(2+)的吸附动力学符合假二级动力学方程,吸附等温线符合Langmuir方程;用0.2 mol/L盐酸解吸吸附渣中的Zn~(2+),解吸率为57.64%﹒     

Fe3O4@SiO2@CeO2应用于废水中亚甲基蓝的吸附研究

首先通过溶剂热法制备Fe_3O_4磁核作为种子,然后通过St9ber法在种子外包覆SiO_2层,再在SiO_2层上通过均匀沉淀法使CeO_2沉积在表面,得到Fe_3O_4@SiO_2@CeO_2磁性纳米材料,并将其作为纳米吸附剂应用于废水中亚甲基蓝的吸附研究。通过优化该吸附剂的用量、溶液初始pH、震荡时间、解吸剂H_2O_2的用量等条件,进一步考察该纳米吸附剂对亚甲基蓝的再循环次数及最大吸附量。实验结果表明,在最佳条件下,该纳米吸附剂对亚甲基蓝的吸附率达82%以上,经过吸附-脱附-再吸附5次循环过程,其对亚甲基蓝的吸附率仍保持在80%以上,且最大吸附容量q_(max)=60.96 mg/g。一方面利用Fe_3O_4磁核方便磁分离功能,另一方面CeO_2层对亚甲基蓝表现出高效吸附性能,该多功能Fe_3O_4@SiO_2@CeO_2磁性纳米材料作为一种纳米吸附剂,可以潜在地应用于环境废水中亚甲基蓝染料的吸附及去除研究。     

纳米SiO2-Fe2O3复合氧化物的气相爆轰制备

介绍了以氢气和空气的混合气体为爆炸源,在爆轰管内置铁片,同时以四氯化硅为前驱体,制备纳米SiO_2-Fe_2O_3复合氧化物粉末的气相爆轰合成方法;并探究了不同煅烧温度对SiO_2-Fe_2O_3复合纳米氧化物的影响。利用XRD、XRF及TEM对其组成、结构和形貌进行了分析和表征。结果表明:采用气相爆轰法可以制备出纯度高、分散性较好、颗粒形状为标准球形、平均粒径约50 nm、呈典型的层包覆式结构的纳米SiO_2-Fe_2O_3复合氧化物。并且发现随着煅烧温度的增加,纳米复合氧化物粉末分散性变好,晶粒尺寸变得更均匀。     

介孔纳米γ-Al2O3的制备及其对硫酸根离子的

利用模板法合成介孔纳米γ=Al2O3,,用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、比表面测定(BET)等手段对所得的介孔纳米γ-Al2O3进行了表征.考察了介孔纳米γ-Al2O3在静态条件下对硫酸根离子的吸附性能.探讨了溶液的初始浓度、pH值、时间和温度对吸附性能的影响,结果表明:介孔纳米γ-Al2O3对硫酸根离子有较好的吸附性能,其吸附行为符合Freundlich等温式.     

纳米Fe_3O_4表面聚合磁微粒对芴和荧蒽的吸附性能研究

以表面聚合法制备纳米Fe_3O_4表面聚合磁微粒,研究纳米Fe_3O_4表面聚合磁微粒对芴和荧蒽的吸附热力学和动力学特性.结果表明,纳米Fe_3O_4表面聚合磁微粒对芴和荧蒽等温吸附过程符合准二级动力学方程.在5 22 mg/L浓度范围内,纳米Fe_3O_4表面聚合磁微粒对芴和荧蒽的吸附行为符合Langmuir等温方程,30 60℃温度范围内,吸附自由能ΔG0,吸附焓变ΔH0,吸附熵变ΔS0,表明吸附是一个自发的、吸热的熵增过程.     

介孔纳米γ-Al_2O_3的制备及其对硫酸根离子的吸附性能研究

利用模板法合成介孔纳米γ-Al2O3,用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、比表面测定(BET)等手段对所得的介孔纳米γ-Al2O3进行了表征.考察了介孔纳米γ-Al2O3在静态条件下对硫酸根离子的吸附性能.探讨了溶液的初始浓度、pH值、时间和温度对吸附性能的影响,结果表明:介孔纳米γ-Al2O3对硫酸根离子有较好的吸附性能,其吸附行为符合Freundlich等温式.     

核壳结构Fe3O4@SiO2纳米粒子的制备及表征

为丰富Fe_3O_4磁性纳米粒子在生物医学领域的应用,通过共沉淀法制备Fe_3O_4纳米粒子,经柠檬酸三钠修饰后,采用改进的Stber法成功在Fe_3O_4纳米粒子表面包覆上SiO_2,制备出核壳结构Fe_3O_4@SiO_2纳米粒子。使用扫描式电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、振动样品磁强计对制备的Fe_3O_4@SiO_2纳米粒子进行表征。结果表明:制备的Fe_3O_4@SiO_2纳米粒子较Fe_3O_4纳米粒子分散性有明显的提高,平均粒径在65 nm左右,饱和比磁化强度为10.26 A·m^2/kg,仍具有良好的超顺磁性。     

Fe_3O_4@SiO_2@PGA磁性吸附材料的制备与表征

首先以共沉淀法制备了磁性纳米颗粒Fe_3O_4并在表面包覆SiO_2,制得Fe_3O_4@SiO_2磁性纳米颗粒.然后由PBLG水解制得PGA为共聚组分,过硫酸铵为引发剂,EGDMA为交联剂,使用自由基共聚制备交联共聚物,同时加入Fe_3O_4@SiO_2纳米颗粒,制备得到Fe_3O_4@SiO_2@PGA磁性纳米粒子.通过核磁(~1H-NMR),红外(FT-IR),X-射线衍射(XRD),动态光散射(DLS)和透射电镜(TEM)等一系列手段对磁性纳米粒子的结构和形貌进行了表征,初步证明了制备的样品具有稳定的结构和良好的磁性.     

Fe_3O_4@SiO_2@CS/PAA的制备及其对Cr(Ⅵ)吸附性能的研究

针对含Cr(Ⅵ)废水来源广、危害大、易蓄积、难去除等特点,基于壳聚糖对Cr(Ⅵ)良好的吸附性能,合成了具有以Fe_3O_4为内核、SiO_2为夹心层、CS/PAA为外壳的类"三明治"结构,富含氨基、羟基、羧基等功能基团的新型吸附剂Fe_3O_4@SiO_2@CS/PAA.在最优工艺条件t=75℃,pH=2下,吸附剂投量仅为1.0g·L-1时,对质量浓度为100mg·L-1的Cr(Ⅵ)模拟废水Cr(Ⅵ)的去除率高达64.69%,这表明该吸附剂具有较高的吸附量,该吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附机理服从准二级动力学过程,该吸附过程以化学作用为主。Fe_3O_4@SiO_2@CS/PAA是一种优良的Cr(Ⅵ)吸附剂,将有效解决Cr(Ⅵ)难处理的问题,为吸附剂的无毒无害化的研究提供一定的理论和现实指导意义。     

元素态Hg~0在半焦表面的吸附平衡和动力学研究

利用小型固定床微分反应器对制备的原料半焦以及改性半焦吸附材料进行元素态Hg~0吸附平衡和动力学研究,分别采用Langmuir方程、Freundlich方程和Temkin方程对Hg~0吸附平衡数据进行拟合,采用颗粒内扩散方程、Elovich方程、表观一级动力学方程以及准二级动力学方程对Hg~0吸附动力学数据进行拟合。结果表明,用Langmuir方程可较好预测原料半焦(HL-SC)对元素态Hg~0的吸附平衡,其吸附动力学用颗粒内扩散模型拟合的线性相关性最好;盐酸改性后的半焦(HC-SC)对元素态Hg~0的吸附平衡用Freundlich方程预测较好,其吸附动力学符合表观一级动力学方程;高锰酸钾/热处理组合改性后的半焦(KM-HT-SC)对元素态Hg~0的吸附平衡用Langmuir方程预测较好,其吸附动力学符合准二级动力学方程。     

磁性MOFs复合材料(Fe3O4@HKUST-1)的制备及其对U(VI)的吸附研究

以Fe_3O_4磁性纳米粒子、Cu(NO3)2·3H2O和均苯三甲酸为主要原料合成了一种新型磁性MOFs复合材料-Fe_3O_4@HKUST-1,对其进行XPS、SEM、XRD以及FT-IR表征分析,结果显示该复合材料形貌结构是以Fe_3O_4磁性纳米粒子为核,HKUST-1将其包裹在内.以Fe_3O_4@HKUST-1作为吸附剂,研究不同环境条件下(pH、浓度和吸附时间)对铀的吸附影响.在pH为4的条件下,铀在Fe_3O_4@HKUST-1上有较高的吸附量.Fe_3O_4@HKUST-1对U(Ⅵ)的吸附符合二级动力学模型以及Langmuir等温吸附模型.研究结果表明,Fe_3O_4@HKUST-1对水中U(Ⅵ)有着良好的吸附能力,可作为一种高效的铀吸附材料.     

海藻酸对水溶液中Cu2+的吸附动力学研究

制备了交联海藻酸,从静态吸附方面研究了海藻酸交联前后对Cu~(2+)的吸附性能。用三种动力学模型(准一级动力学方程,准二级动力学方程,粒子扩散方程)对不同Cu~(2+)浓度、不同吸附时间的吸附曲线进行分析,探讨了吸附剂的吸附机理。结果表明准二级动力学模型的拟合度较好,海藻酸吸附Cu~(2+)是一个复杂的非均相扩散的化学吸附过程,表面络合和吸附剂内部扩散共同控制着吸附速率。交联后吸附的平衡时间延长,吸附量增大。交联后的海藻酸是一种价格低廉,绿色环保的吸附剂。     

Fe3 O4＠SiO2／Ag纳米复合物的制备及其对RhB的痕量检测

在Fe_3O_4存在下,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为分散剂和还原剂,利用简单的一步法制备了Fe_3O_4@SiO_2/Ag纳米复合材料。所制得的Fe_3O_4@SiO_2/Ag纳米复合物对罗丹明B(RhB)具有较好的表面拉曼光谱增强(SERS)效果,可以用作SERS基底。二氧化硅作为贵金属Ag纳米颗粒的载体,不仅可以起到分散贵金属的作用,还可以稳定金属相,更好地吸附RhB,使SERS效应得以稳定,可用于痕量检测,其检测极限可达1×10~(-12)mol/L。此外,该材料具有较好的磁性,方便回收再利用。该复合材料制备方法简便易行、条件温和,为合成其他纳米复合材料提供了启示。     

超细α-FeOOH表面包敷剂的作用机制

研究了包敷磷酸盐和稀土氧化物对α-FeOOH分散性、γ-Fe_2O_3热稳定性和磁性能的影响规律。结果发现,包敷磷酸盐能明显提高γ-Fe_2O_3磁性能。此类包敷剂的作用效应为六偏磷酸钠>高聚磷酸钠>焦磷酸钠。La_2O_3可阻止γ-Fe_2O_3烧结和相变,该作册源于La~(3+)在γ-Fe_2O_3晶格母体的填隙和La_2O_3与γ-Fe_2O_3间的界面化学作用。     

CeO_2@SiO_2微球吸附剂的制备及对氟离子的高效吸附

为研究真空旋转蒸发技术制备CeO_2@SiO_2新型吸附剂对氟离子的吸附行为,使用多孔二氧化硅微球为载体,分别采用四水合硫酸铈、六水合硝酸亚铈和七水合氯化亚铈为铈源,采用BET、XRD和SEM-EDS等对合成材料进行性能表征,并通过静态吸附实验分析了担载量、p H值、吸附时间、液固比和氟离子浓度对CeO_2@SiO_2吸附性能的影响。结果表明:以七水合氯化亚铈为铈源制备的CeO_2@SiO_2新型吸附剂对氟离子去除效果最佳,其最佳合成温度为75℃,二氧化硅微球添加量为4 g时,获得最佳担载量;该吸附过程均符合准二级动力学模型、颗粒内扩散模型和Freundlich等温模型;在p H=3、吸附时间1 h和液固比为0. 15 g/100mL的条件下,CeO_2@SiO_2新型吸附剂对氟离子获得较好的去除效果,在Freundlich模型中n=5. 142,该过程为优惠吸附。     

改性绿色合成纳米氧化铁的特征及其对水溶液中Cd~(2+)的吸附

以红背桂、桉树和樟树3种植物叶片的提取液制备绿色合成纳米氧化铁颗粒(Iron Oxide Nanoparticles,IONP),并比较了不同纳米氧化铁对水溶液中Cd~(2+)的吸附性能.结果表明,以红背桂提取液制备的纳米氧化铁(E-IONP)对Cd~(2+)的吸附效果最好.因此,通过对E-IONP在200~700℃下进行焙烧改性,研究了不同焙烧温度对E-IONP吸附能力的影响.研究发现,在300℃焙烧温度下改性的E-IONP(300℃-E-IONP)对Cd~(2+)的吸附效果较好,吸附量4.63 mg·g~(-1).XRD结果显示,未焙烧和200℃焙烧改性的E-IONP(EIONP、200℃-E-IONP)为无定型纳米氧化铁,300℃-E-IONP的主要成分为γ-Fe_2O_3和Fe_3O_4.此外,BET测试结果表明,E-IONP、200℃-E-IONP和300℃-E-IONP比表面积大小分别为5.645,86.167,62.219 m~2·g~(-1).300℃-E-IONP的磁滞回线呈"S"型,具有超顺磁性.研究结果表明,300℃-E-IONP是未来处理低浓度重金属废水最具潜力的吸附功能材料之一.