磁性核殼材料的制備及應(yīng)用研究.pdf

1、中圖分類號(hào)：064UDC：540密級(jí)：公開學(xué)校代碼：10094訝l￡解藍(lán)丈李碩士學(xué)位論文(學(xué)歷碩士)磁性核殼材料的制備及應(yīng)用研究Preparationandapplicationofmagneticcoreshellmaterials作者姓名：安靜平指導(dǎo)教師：魏雨學(xué)科專業(yè)名稱：物理化學(xué)研究方向：納米材料論文開題日期：2011年11月3日摘要目前，水中重金屬及有機(jī)物的污染問題日趨嚴(yán)重。合成易分離、可回收的吸附劑和催化劑是污水處理過程中的科

2、學(xué)研究重點(diǎn)。核殼材料是具有吸附和催化等功能的新型復(fù)合材料。核殼材料的內(nèi)核決定了材料的基本結(jié)構(gòu)單元；外殼與溶液直接接觸，發(fā)揮吸附、催化等重要的物理和化學(xué)性質(zhì)。目前已經(jīng)制備出多種類型的核殼材料，這些核殼材料廣泛用于污水處理中。本文以鐵氧化物作為研究對(duì)象，制備出了不同鐵氧化物的磁性核殼材料。制備過程不需要表面活性劑及有機(jī)溶劑的輔助作用，制備方法簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保。納米僅Fe203化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、比表面積大、催化性能好、具有較強(qiáng)的吸附性能，可以很好

3、地吸附重金屬離子以及有機(jī)物。納米Fe304是一種很好的磁性材料，但是自身極易發(fā)生團(tuán)聚。我們以Fe304作為核，0【Fe203作為外殼，制備出Fe304旭Fe203的核殼材料。0【Fe203包覆在Fe304納米粒子表面，通過空間位阻可以將這種材料均勻分散在溶液中，在外加磁場(chǎng)條件下可以對(duì)其進(jìn)行分離和回收。本論文的研究?jī)?nèi)容及結(jié)果：(1)采用共沉淀法及沉淀氧化法制備出了粒徑約為2030nm的Fe304納米顆粒。對(duì)其進(jìn)行分散后，在外層包覆ferr

4、ihydrite，N用Fe：催化相轉(zhuǎn)化將ferrihydrite轉(zhuǎn)化為口Fe203納米粒子，制備出具有典型的核殼結(jié)構(gòu)的Fe304／(xFe203納米結(jié)構(gòu)復(fù)合材料。采用FTIR、FESEM、TEM、UVVis、BET及XRD等表征手段對(duì)核殼材料的組成、結(jié)構(gòu)及形貌等進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：核殼結(jié)構(gòu)的Fe304]ctFe203納米粒子粒徑約為4080nm，品化程度好。通過分析，推斷出Fe304與0【Fe203之間以FeOFe鍵發(fā)生鍵合。(2)以

5、K2Cr207和Cr(N03)3溶液為吸附質(zhì)，研究了Fe304／aFe203核殼材料對(duì)Cr2072“與C，的吸附及解吸性能。同時(shí)研究了pH、離子強(qiáng)度、投加量等因素對(duì)吸附性能的影響。結(jié)果表明：Fe304／aFe203納米粒子吸附Cr6十最佳pH值為35，最佳投加量為69／L，最大吸附量為6932mg／g，吸附等溫線遵循Langmuir吸附等溫模型；Fe304／QFe203納米粒子吸附C，最佳pH值為45，最佳投加量為]09／L，最大吸附量