Fe3O4亚微米空心球的制备与表征

没有表面活性剂存在的情况下,采用溶剂热法制备了一系列粒径均匀、分散性良好的Fe3O4亚微米空心球,并对其粒径、形貌和磁性进行了系统的研究。结果表明随着反应时间延长,Fe3O4亚微米粒子逐渐形成空心结构。该实验采用的方法不仅消除了表面活性剂的影响,而且设备和操作简单,具有良好的实验教学效果,可以作为应用化学专业无机功能材料方向的综合性实验项目。     

纳米Fe3O4颗粒及其磁流体的制备与研究

以氨水为沉淀剂,利用改进的化学共沉淀法制备粒径分布均匀的超顺磁性纳米Fe3O4颗粒.采用X射线粉末衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、振动样品磁强计(VSM)及透射电子显微镜(TEM)等方法对试样进行了结构与性能表征.结果表明:当n(Fe3+)/n(Fe2+)=1.75,温度为60℃,pH值为9时,超声波预处理制备的Fe3O4颗粒平均粒径在23 nm左右,饱和磁化强度(Ms)达到61.63 emu/g,具有超顺磁性.同时利用油酸钠和聚乙二醇4000(PEG 4000)的协同作用制得了稳定分散的纳米Fe3O4磁流体,当二者加入量与纳米Fe3O4颗粒质量比均为2.00∶3.48时,制备的纳米Fe3O4磁流体最稳定.     

金属-有机框架介导材料在多相催化中的应用

如今,95%以上化学产品都是通过催化过程制造的,研发出更高效的催化材料成为众多研究者努力的方向.金属-有机框架（MOFs）衍生的金属-有机框架介导结构（MOFMSs）保留了MOFs母体的大多数特性,如高孔隙率、结构可调性和高金属负载率等,为新型固体催化剂的合理设计提供了机会.根据金属节点对MOFs前驱体进行了分类,综述了MOFMSs在多相催化方面的最新进展,提出了MOFMSs未来研究的方向.     

多酸基金属-有机复合物的合成和对H2O2的检测

设计合成多酸基金属-有机晶态复合物,研究其对于过氧化氢小分子的催化活性,为开发新型生物小分子传感器提供新途径。利用水热法合成和X-射线单晶衍射表征多酸基金属有机晶态复合物;利用紫外-可见分光光度研究其对过氧化氢小分子的催化活性。成功制备并解析出多酸基金属有机晶态复合物,其分子式为H₄[Cu₂(bim)₄][SiW₁₂O₄₀]₂·8H₂O,拟酶活性研究表明复合物具有过氧化酶活性,其最优催化条件为：pH=3,40℃,反应时间为4min,对过氧化氢的检测区间为1～100μmol×L^-1,检测限为0.18μmolL^-1。多酸基金属-有机晶态复合物尽管对于生物小分子传感表现出优异的检测性能,但是其种类和结构对其催化活性是有一定的影响,其构效关系还需要进一步深入研究。     

Fe3O4磁流体对铀（VI）的吸附研究

为降低铀对环境的影响,研究纳米磁流体对铀(VI)的吸附行为.用沉淀法制备了磁粒径10~20nm的Fe3O4磁流体,考察了该磁磁流体对铀(VI)吸附的各种影响因素,结果表明:在纳米磁流体浓度为2.5g/L、温度35℃、pH=3、吸附时间t=30min的条件下,对3×10-4mol/L铀的吸附萃取率可达到84.15%.该吸附过程符合假设的二级动力学模型.     

Fe3O4、ZSM-5改性施氏矿物活化H2O2去除甲基橙

Sch/Fe₃O₄/ZSM-5复合光催化剂通过化学浸渍法制备,并用于活化H₂O₂去除甲基橙.通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、X射线衍射分析(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)以及比表面积分析(BET)对Sch/Fe₃O₄/ZSM-5进行形貌和结构表征.考察了溶液初始pH、H₂O₂浓度、Sch/Fe₃O₄/ZSM-5投加量对UV/Sch/Fe₃O₄/ZSM-5/H₂O₂体系去除甲基橙的影响.结果表明,当甲基橙初始质量浓度为10 mg·L^-1、初始pH为3、H₂O₂浓度为3 mmol·L^-1、Sch/Fe₃O_...     

Fe3O4／CS纳米复合材料的制备与应用研究进展

四氧化三铁／壳聚糖（Fe3O4／CS）纳米复合材料既具有磁响应功能,还具有与生物活性物质反应的特殊功能基团,可以作为生物活性物质的载体,具有生物可降解性。本文综述了Fe3O4／CS纳米复合材料的制备方法,如化学共沉淀法、表面吸附法、乳化交联法、原位沉析法,并分析了各种制备方法的优点和不足。简单介绍了Fe3O4／CS纳米复合材料在生物医学、水处理和食品工业等领域的应用现状和应用前景。     

金属有机框架衍生的Co3O4/SnO2复合材料制备及其光催化性能

金属有机框架(metal-organic framework,MOF)材料ZIF-67衍生Co₃O₄十二面体纳米块在室温下与SnO₂复合,制备出立方体Co₃O₄/SnO₂复合光催化剂.煅烧后形成的Co₃O₄/SnO₂材料禁带宽度明显降低,荧光淬灭明显,说明Co₃O₄的加入拓展了SnO₂的光响应范围至可见光甚至红外光区域,同时促进了光催化反应过程中光生载流子的分离.以罗丹明B(Rhodamine B,Rh B)为目标反应物,在可见光下考察了MOF衍生的Co₃O₄/SnO₂的光催化降解活性,发现Co₃O₄/SnO₂在60 min内可以降解89.6%的Rh B,分别是纯SnO₂和纯...     

Fe3O4负载纳米零价铁类Fenton法去除水中2,4-二氯苯酚

2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)广泛用于工农业和医药等生产过程中,其泄漏和排放对水体、土壤及人类环境造成严重危害.文中首先用共沉淀法和液相还原法制成Fe₃O₄负载纳米零价铁(nZVI)复合材料(Fe₃O₄@n ZVI),然后将其用作类Fenton技术的催化剂,用于水中2,4-DCP的去除.考察了Fe₃O₄负载量、溶液pH值、H₂O₂浓度、Fe₃O₄@nZVI投加量、污染物浓度、温度等因素对2,4-DCP去除率的影响,并进行了动力学拟合分析;另外,还研究了Fe₃O₄@n ZVI的可回收利用性能.结果表明,在Fe₃O₄与n ZVI摩尔比为1∶1时,降低反应体系p H值、提高H₂O₂浓度、增加Fe₃O₄     

金属-有机凝胶的制备、表征及应用

金属-有机凝胶(Metal-Organic Gel,MOG)是在超分子有机凝胶的基础上引入金属原子而形成的一种半固体状的软材料.这类材料在催化、气体吸附、化学传感器等领域具有潜在的应用价值.在文献调研的基础上,对金属-有机凝胶常用的制备、结构表征方法及其在催化领域的应用作了简要的综述,并对其应用前景进行了展望.     

金属-有机骨架(MOFs)的最新研究进展

作为一种新型的多功能分子基材料,金属-有机骨架化合物因其有机-无机杂化特性、结构上的有序性和可裁剪性、微孔性、特殊的光电磁性质及工业上的潜在运用而备受关注。它作为多孔材料,与无机或有机的多孔材料相比具有特殊的优势,是目前新功能材料研究领域的一个热点。文中概述了近些年发展起来的新兴领域:金属-有机骨架薄膜,发光金属-有机骨架材料及纳米级金属-有机骨架材料,对它们的研究进展及设计合成进行了总结。     

Fe3O4/β-环糊精磁性纳米复合物对酮洛芬包合行为的研究

采用超声法合成了酮洛芬/β-环糊精修饰的Fe3O4磁性纳米包合物,运用红外、热重的分析方法对其结构和组成进行表征.采用紫外-可见分光光度法对磁性纳米复合物的包封率和载药率进行了系统的分析,平均包封率和载药率分别为32.18%和39.49%,均取得了满意的结果.     

面心立方结构Fe0.1Co0.9/Al2O3纳米复合材料结构和磁性研究

采用溶胶—凝胶法及在氢气中还原的工艺得到面心立方结构的Fe0.1Co0.9/Al2O3纳米复合粉末,利用X射线衍射、透射电子显微镜、振动样品磁强计对样品微观结构和磁性进行了研究.结果表明FeCo合金以面心立方结构存在于纳米复合材料中.由于Co的掺入,FeCo合金的晶粒尺寸下降而晶格常数增大.另外,由于磁矩和晶粒尺寸的变化导致FeCo合金的饱和磁化强度下降而矫顽力增加.     

新型杂化材料[（2,2′-bipy）2Cu][（（2,2′-bipy）2Cu）2PW12O40]·4H2O的水热合成及结构表征

用水热方法合成了一种新型的无机-有机杂化材料[(2,2′-bipy)2Cu][((2,2′-bipy)2Cu)2PW12O40]·4H2O,并采用元素分析、形貌分析、红外光谱、紫外光谱、热重分析和X射线单晶结构分析对其进行了表征.结果表明:该化合物属于单斜晶系,P2(1)/n空间群;晶胞参数a=1.890 4nm,b=2.047 8nm,c=2.172 8nm,α=90°,β=96.404°,γ=90°,V=8.358 9nm3,Z=4,R1=0.050 2,wR2=0.117 1.     

Fe2O3/氮掺杂石墨烯复合材料的热分解动力学

对Fe₂O₃/氮掺杂石墨烯（NG）的热解行为进行热重研究,分析出物质的热分解特性和机理函数。通过水热法制备Fe₂O₃/NG样品,在氮气氛围的保护下分别以5、10、15、20 K/min的升温速率线性升温到1 473.15 K。使用Kissinger Akahira and Sunose（KAS）、Flynn-Wall-Ozawa（FWO）两种“model free”方法和Coats-Redfern模型拟合法进行热动力学拟合,结果表明：FWO和KAS两种拟合法估算的表观活化能变化范围分别为404.08~424.65 kJ/mol和405.52~427.10 kJ/mol,且表观活化能随着转化率的增大而增加;FWO和KAS两种拟合法估算的表观活化能平均值分别为410.92 kJ/mol和412.74 kJ/mol,相差0.4%;Mample Power（P3）是最能反映Fe₂O₃/NG分解机理的函数。     

共沉淀-γ辐射合成Fe3O4纳米晶体

分别以聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮作分散剂,将共沉淀法与γ辐射相结合,合成了纳米四氧化三铁.以透射电子显微镜、XRD粉末衍射仪、傅立叶红外光谱仪、振动样品磁强计对制备的纳米晶体形貌、结构、磁性能进行了分析,同时初步讨论了纳米Fe3O4的形成机理.结果表明:聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮作为高分子分散剂,产生空间位阻效应,避免颗粒团聚;四氧化三铁纳米晶体具有立方体结构,高能射线引入纳米材料的合成,有利于改善纳米粒子的形貌结构;与传统的共沉淀方法比较,γ射线改善了纳米粒子的结晶性、分散性,粒径约在5～20 nm范围;在γ射线辐照条件下,磁性能发生变化,比饱和磁化强度明显下降,矫顽力基本保持不变.     

溶剂热法制备纳米Fe3O4粉体

通过溶剂热法,以FeOOH作为前驱体,以油酸作为表面活性剂,以十八烯为溶剂,制备了纳米Fe3O4颗粒,研究了油酸和FeCl3用量、反应时间对纳米Fe3O4粒子的大小以及分散性的影响.结果显示,FeCl3用量的增加和反应时间的延长均可使Fe3O4粒子粒径增大,油酸用量的增加会导致Fe3O4粒子粒径先减小再增大.利用XRD、TEM等手段对所制备颗粒的结构、形貌进行了表征,结果表明,所制备的纳米Fe3O4粒子属于反尖晶石结构.FeCl3用量为0.003mol,油酸用量为13.5mL时(即Fe3+/油酸约为1/15),在230℃反应12h得到结晶度较高,分散性良好,平均粒径比较小的纳米Fe3O4粒子.     

Fe3O4立方体微晶的水热合成及表征

在1,2-丙二醇溶剂中,以FeSO4·7H2O和KOH为原料,200℃水热法反应24h,合成了Fe3O4立方体.通过对反应温度、KOH浓度、1,2-丙二醇比例对产物形貌影响,研究了KOH在Fe3O4立方体的形成过程中的作用,并提出了可能的生长机理.运用扫描电镜和X射线衍射对其颗粒结构进行表征.结果表明,Fe3O4立方体为单晶面心立方相结构,尺寸大约为1μm.     

功能化Fe3O4磁性纳米材料的制备及在水中污染物处理中的应用

Fe₃O₄磁性纳米粒子是目前应用最为广泛的磁性纳米材料,相比于其他材料而言,其制备过程简单、化学稳定性好、储存方便、成本低廉,且容易实现磁性分离。Fe₃O₄磁性纳米粒子表面容易被修饰大量的含氧官能团,使其易于和其他基团连接,因此具有极大的功能化潜力。经过功能化的Fe₃O₄磁性纳米粒子具有很高的饱和磁化率以及极好的超顺磁性,从而被广泛用作水体处理过程中吸附剂、催化剂等的基质材料。本文综述了近年来具有代表性的功能化Fe₃O₄磁性纳米材料,列举了一系列功能化Fe₃O₄磁性纳米材料的制备方法以及它们在去除水体中的有机物、重金属离子、染料、抗生素等污染物方面的应用,并对磁性纳米材料在实际应用中面临的问题进行了总结和分析。