MFe2O4鐵氧體納米材料的可控制備、性能調(diào)控及對(duì)有機(jī)染料的吸附研究.pdf

1、本文基于水熱法,通過改善制備條件合成多種鐵氧體納米顆粒以及鐵氧體復(fù)合納米材料,成功實(shí)現(xiàn)納米顆粒性能調(diào)控。探討了反應(yīng)溫度、反應(yīng)物混合方式、乙醇和聚丙烯酸對(duì)鐵氧體性能的影響。同時(shí),對(duì)制備的鐵氧體樣品開展了染料吸附的研究。具體工作如下:
　　1.通過膠體磨水熱法成功合成鐵氧體MFe2O4(M=Co,Ni,and Mn)納米顆粒。鐵氧體顆粒的晶相純度和晶格常數(shù)用X射線衍射(XRD)來表征。掃面電子顯微鏡(SEM)和透射電子顯微鏡(TEM)

2、結(jié)果顯示了所合成樣品的形貌和顆粒大小。而拉曼光譜分析(Raman)揭示了樣品的聲子振動(dòng)模式,模式的移位也證實(shí)了樣品四面體和八面體之間的陽離子重新分布。常溫下的磁性測(cè)試(VSM)表明所有鐵氧體樣品有非常高的飽和磁化強(qiáng)度(Ms)。實(shí)驗(yàn)證明反應(yīng)時(shí)間、溫度等對(duì)鐵氧體的微結(jié)構(gòu)、晶格常數(shù)、形貌、陽離子分布和磁性能有重要影響。
　　2.基于乙醇/水混合溶劑成功制備CoFe2O4、NiFe2O4鐵氧體。XRD、Raman、SEM和TEM的研究結(jié)果

3、表明CoFe2O4為純尖晶石相,形貌以球形顆粒居多,且顆粒尺寸分布窄。而NiFe2O4有微弱的Fe2O3雜相,粒子形貌以片狀居多,顆粒尺寸分布窄。乙醇對(duì)鐵氧體樣品形貌、顆粒大小和磁性能有非常大的影響。適量的乙醇甚至使樣品顯示超順磁性。剛果紅(CR)吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明CoFe2O4、NiFe2O4鐵氧體都具有相當(dāng)優(yōu)秀的吸附能力,且吸附量受到乙醇的影響。另外,對(duì)吸附機(jī)理做了詳細(xì)的分析。
　　3.制備MnFe2O4/PAA復(fù)合納米材料。采

4、用合適的實(shí)驗(yàn)條件成功制備了MnFe2O4納米顆粒,并在顆粒表面進(jìn)行有機(jī)物PAA包覆。XRD、SEM和TEM結(jié)果證實(shí)所合成的MnFe2O4為尖晶石結(jié)構(gòu),粒子形貌有三種類型:八面體、花狀和片狀結(jié)構(gòu)。FTIR結(jié)果顯示了C=O和-COO-的特征峰,表明PAA成功包覆到納米顆粒表面。而VSM結(jié)果顯示PAA使復(fù)合材料的磁性能Ms有微弱的下降。亞甲基藍(lán)(MB)吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明PAA/MnFe2O4復(fù)合材料對(duì)MB有優(yōu)秀的吸附的能力(53.3 mg/g)