柑橘皮提取液绿色合成纳米Fe3O4及其吸附水中孔雀石绿的性能研究

以柑橘皮提取液为还原剂和稳定剂,绿色合成Fe3O4纳米材料,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射图谱(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)等手段对材料进行表征,并考察了其对孔雀石绿(MG)的吸附性能。结果表明:绿色合成纳米Fe3O4呈不规则圆球体,分散性和结晶度较好。在投加量为1.0 g/L、初始pH为4、温度为25℃、初始浓度为20 mg/L时,对孔雀石绿的吸附率达到95.33%。纳米Fe3O4对MG的吸附过程分别符合准二级动力学方程和Langmuir等温方程。热力学研究表明,纳米Fe3O4吸附MG是自发吸热过程。绿色合成纳米Fe3O4重复利用4次吸附率仍在70%以上。

纳米Fe3O4磁性复合丁腈橡胶用做中、高压轴封的研究

用混炼法制备纳米Fe3O4磁性复合丁腈橡胶,利用UTM摩擦磨损实验机进行摩擦磨损试验,用2206型表面粗糙度测量仪测试磨痕,用XY-I型橡胶硬度计测定邵尔A硬度.研究影响橡胶密封性能的一些因素、密封间隙与密封压力的关系等.结果表明磁性橡胶具有优良的抗磨减摩性能、自修复能力,提出一种新型的可用做中、高压或真空环境的纳米Fe3O4磁性丁腈橡胶轴封,提高轴封的压力应用范围.

超临界法制备多孔纳米Fe3O4/SiO2复合磁性微球及性能

为了制备具有纳米多孔结构的磁性复合微球,采用正硅酸四乙酯(TEOS)和金属氯盐分别作为SiO2和铁氧体的前驱体,通过溶胶凝胶法制备将Fe3O4纳米颗粒分散于SiO2基体中的Fe3O4/SiO2磁性纳米复合微球,并用超临界干燥法对其进行干燥。利用X线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、透射电镜(TEM)和振动试样磁场计(VSM)等分析测试手段对合成的材料进行性能表征。结果表明:复合粒子包覆完好、性能优良、分散性良好,制备颗粒的粒径为30 nm,比饱和磁化强度为84.09 A.m2/kg。

纳米Fe3O4强化厌氧活性污泥降解偶氮染料废水

将纳米Fe3O4投加至上流式厌氧污泥床反应器中,强化厌氧活性污泥降解偶氮染料废水的性能。结果表明,相比于未投加反应器,纳米Fe3O4能显著提高厌氧活性污泥对偶氮染料废水的降解性能,COD去除率、色度去除率及产甲烷量分别提高了61.9%、10.1%和68.1%。同时,纳米Fe3O4增加了厌氧活性污泥的EPS含量,有利于酶F420产生,提升了污泥导电性,有利于活性污泥的稳定性和高效性,具有良好的实际应用前景。

磁性纳米Fe3O4颗粒的表面改性及其在肿瘤治疗中的应用

磁性纳米Fe3O4颗粒(MNP-Fe3O4)作为药物载体在肿瘤治疗领域受到广泛关注。综述了目前MNP-Fe3O4的研究现状,重点阐述了该材料的表面改性目的与改性途径,介绍了MNP-Fe3O4不同载药系统在肿瘤治疗中的应用,并详细阐述了介孔结构的MNP-Fe3O4颗粒作为药物载体的优势,指出了MNP-Fe3O4在肿瘤治疗中仍需解决的问题和发展趋势。

硅藻土负载纳米Fe3O4催化臭氧处理渗滤液膜滤浓缩液混沉出水

以垃圾渗滤液膜滤浓缩液混沉出水为研究对象,制备硅藻土负载纳米Fe3O4作为催化剂催化臭氧处理浓缩液.考察溶液初始pH值、臭氧体积流量和催化剂投加量对处理效率的影响.结果表明:在溶液初始pH值为7,臭氧体积流量为1.0 L·min^-1,催化剂投加量为0.8 g·L^-1,反应时间为90 min时,化学需氧量(COD)和UV254去除率分别为67.8%和86.3%.对进出水进行三维荧光光谱(3D-EEM)和气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析的结果表明:经催化臭氧氧化处理以后,浓缩液中的腐殖酸、富里酸和色氨酸等难降解物质大幅度减少;烷烃类、酚类和杂环类物质质量分数下降,烷烃类衍生物质量分数上升;硅藻土负载纳米Fe3O4催化臭氧对于浓缩液有着较好的处理效果.

表面改性的纳米Fe3O4颗粒用于抗血清快速分离纯化

采用硅烷化试剂Si(OC_2H_5)_3C_3H_6NH_2(APTES)对纳米Fe_3O_4颗粒表面进行氨基化改性后,考察了不同浓度偶联剂戊二醛对于颗粒表面固定牛血清白蛋白(BSA)量的影响。此超顺磁性免疫铁颗粒(SPIO)加入兔抗BSA血清中特异性结合BSA抗体后,用Gly-HCl缓冲液洗脱得到IgG。结果表明当戊二醛浓度大于10%时,单位颗粒固定蛋白的量达到最大值约140μg/mg,10 min,15 mg的SPIO即可将1 mL抗血清完全分离,经过两次快速洗脱,颗粒表面吸附的抗体即可得到纯化;琼脂扩散实验表明分离后的抗体仍保持较高活性,SDS-PAGE电泳结果表明用此方法纯化后的兔抗BSA IgG纯度大于99%,比传统的(NH_4)_2SO_4法有了较大提高,但纯化量并没有减少;SPIO在经过五次重复利用后仍能保持78%以上的分离效果。

纳米Fe3O4油基磁流体制备及性质研究

用共沉淀法制备磁流体的磁核一纳米Fe3O4，液体石蜡作基液和混合表面活性剂作分散介质而成功地制备出满足制备磁性药物微球需要的油基磁流体。研究了纳米Fe3O4、液体石蜡用量，表面活性剂的种类和组成比以及不同温度对磁流体性质的影响。并用XRD、TEM、旋转粘度计、磁天平等对磁流体的物相、粘度、磁性以及稳定性等进行了表征。

Ru(Ⅲ)-Salen功能化高分子纳米Fe3O4磁性复合材料的制备及催化性能

采用悬浮聚合法制备带有环氧基功能团的高分子固载化Fe_3O_4复合材料,再通过开环、缩合、配位等一系列化学反应得到Ru(Ⅲ)-Salen功能化高分子纳米Fe_3O_4磁性复合材料.采用热重差热分析(TGA-DTA)、有机元素分析(EA)、原子吸收光谱(AAS)、X-射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、透射电镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)等手段对合成的复合材料进行了组成、结构、形貌、磁性等表征,并研究了其作为催化剂对醇的选择性氧化的催化活性.结果表明,合成的磁性复合材料平均粒径约为30 nm,饱和磁化强度为22.8 emu/g,剩余磁化强度为2.49 emu/g,矫顽力为47.2 Oe.以30%双氧水为氧化剂,0.02g该磁性复合材料为催化剂,可将苯甲醇100%选择性地转化为苯甲醛,无其他副产品生成.该复合材料是理想的功能磁性配位催化剂.

海藻酸盐微胶囊及纳米Fe3O4的可控制备及应用的研究——介绍一个综合探究实验

介绍一个综合探究实验——制备海藻酸钙微胶囊和纳米Fe3O4,研究其吸附水中有机物和金属离子的效果。本实验与前沿接轨,能充分激发学生的学习兴趣,变被动学习为主动,有利于提升学生的综合探究能力。

磁性纳米Fe3O4去除煤矿矿区水体砷污染的实验研究

砷对人体及环境的危害已被世界各国所关注，世界卫生组织（wHO）规定饮水中砷的允许量为10μg／L，欧盟和美国均采用了此标准。我国新的《生活饮用水卫生标准》（2008年7月1日实施）也将砷含量由50mg／L降低到10mg／L。我国煤炭资源丰富，目前和未来相当长一段时间的能源消费主要是煤炭。但是在煤炭的开采和利用过程中会造成对环境的影响，

电子束辐照法制备纳米Fe3O4颗粒及其分散性能

在常温常压、不添加任何催化剂的条件下，用电子束辐照法制备出纳米Fe3O4颗粒；通过X射线衍射仪、透射电子显微镜、紫外可见分光光度计以及激光粒度仪等对辐照后产物的结构、形貌、粒径、光学特性以及分散性能进行了表征。结果表明：经辐照后纳米Fe3O4颗粒以球形为主，通过谢乐公式计算出的纳米颗粒尺寸在20nm左右；采用复合分散剂聚仙梨醇、六偏磷酸钠和柠檬酸铵对纳米颗粒进行分散效果最佳，所得纳米颗粒粒径在8～18nm之间。

纳米Fe3O4/TiO2磁性复合体的原位制备及其实际应用研究

采用原位生长法,以钛氧有机化合物(TOC)为前驱物,低温(60℃)液相,在磁性纳米Fe3O4的表面直接形成纳米TiO2,制得白度较好的纳米Fe3O4/TiO2磁性复合体。利用FT-IR、UV-Vis、XPS、SEM和PPMS(磁性材料综合物性测量系统)对样品进行表征。实验结果表明,在Fe3O4和TiO2之间形成了Ti-O-Fe键,制备得到的纳米Fe3O4/TiO2磁性复合体分散性较好,平均粒径为40~50 nm,饱和磁化强度为49.2 emu/g,矫顽力为152 Oe。制备的磁性复合体可以用于光催化氧化降解造纸废水并可用磁铁进行分离回收利用,降解率高达75%;也可以用于磁性纸的制备,满足实际应用要求。

葡聚糖包覆纳米Fe3O4颗粒的研究

采用化学共沉淀法制备了葡聚糖包覆的纳米Fe3O4颗粒，平均粒径为6nm，包覆层厚度约为3～5nm，纳米Fe3O4粒径分布较窄。红外光谱分析可知，葡聚糖与纳米Fe3O4主要以氢键结合，结合Zeta电位和热重分析，分散作用主要是空间位阻作用，葡聚糖的包覆量约为10％。吸光度测试表明，随着葡聚糖用量的增加，悬浮液的稳定性提高。用量为25％时，悬浮液在室温下静止1周，无分层现象。包覆样的饱和磁化强度为60emu／g，具有良好的超顺磁性。

纳米Fe3O4固载聚苯乙烯球对甲烷水合物生成与分解的影响

为了提高甲烷水合物合成反应中的传热效率,选取纳米Fe3O4作为导热材料,将不同量的纳米Fe3O4固载在聚苯乙烯球(PSNS)上,通过乳液聚合法制备了20%Fe3O4/PSNS和40%Fe3O4/PSNS两种新型聚苯乙烯球,并研究了PSNS,20%Fe3O4/PSNS,40%Fe3O4/PSNS三种聚苯乙烯溶液和十二烷基硫酸钠(SDS)对甲烷水合物生成与分解的影响。实验结果表明:三种聚苯乙烯溶液生成的水合物储气倍数和分解后甲烷回收率均高于SDS的100V/V,72.50%;对比三种聚苯乙烯溶液的促进效果发现,Fe3O4的存在明显缩短了水合物反应平衡时间,随着Fe3O4含量的增加,反应平衡时间由18 h缩短到9 h;Fe3O4提高了甲烷回收率,以20%Fe3O4/PSNS和40%Fe3O4/PSNS为促进剂时,水合物分解后甲烷回收率分别为92.15%,89.80%,都高于PSNS的85.00%。

纳米Fe3O4负载酸改性炭对水体中Pb^2+、Cd^2+的吸附

为探讨纳米Fe3O4负载联合硝酸改性椰壳炭对Pb^2+、Cd^2+单一及复合溶液的吸附特性,通过静态吸附实验,针对吸附剂的表面特性、投加量、溶液初始pH、吸附时间、重金属初始浓度等影响因素进行了探讨,应用等温吸附模型及吸附动力学模型对吸附特性进行了研究。结果表明,纳米Fe3O4负载酸改性炭比表面积较未改性椰壳炭增加了221.03 m2·g^-1,表面含氧官能团如O-H、C=O、C-O-C增加,芳香性增强,等电点提高至5.68。从经济效率角度考虑5 g·L^-1为合理吸附剂用量,pH为5.0时,吸附效果最好,吸附在4 h达到平衡。准二级动力学模型对吸附的拟合度更高,吸附主要是化学吸附,吸附由快速外扩散和颗粒内扩散共同作用,Pb^2+、Cd^2+的吸附分别更符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型。纳米Fe3O4负载酸改性椰壳炭对Pb2+、Cd^2+的最大吸附量(Qm)分别达42.54 mg·g^-1和25.79 mg·g^-1,为未改性椰壳炭的1.87倍和2.23倍,复合溶液中Pb^2+、Cd^2+的Qm分别为单一溶液的65.16%和54.21%,这揭示了离子共存条件下的吸附竞争现象。研究表明,纳米Fe3O4负载联合硝酸改性提高了椰壳炭对Pb^2+、Cd^2+的吸附能力,且Pb^2+的吸附性能及吸附竞争性优于Cd^2+。

纳米Fe2O3和纳米Fe3O4水泥基材料的力学性能与作用机理

为研究纳米Fe2O3和纳米Fe3O4对水泥基材料的改性作用,通过物理试验分析纳米Fe2O3和纳米Fe3O4对低水胶比水泥基材料力学性能、耐久性及渗透性的影响,并分析其作用机制。结果表明,0.5%~4.0%纳米Fe3O4和纳米Fe2O3能降低低水胶比水泥基材料的扩展度和坍落度,分别降低了1.38%~9.66%/3.45%~16.55%和2.33%~18.60%/4.65%~37.21%,纳米Fe2O3对水泥基材料扩展度和坍落度的影响是纳米Fe3O4的1.7~2.5、1.8~2.0倍。0.5%~4.0%纳米Fe2O3和Fe3O4能提高水泥基材料的抗折/抗压强度和渗透性能,掺量分别以0.5%和1.0%为宜,但纳米Fe2O3对水泥基材料抗折/抗压强度和渗透性能的改性作用优于纳米Fe3O4。综合来看,由于纳米材料具有比表面积大和吸附性强等特点,既能改善水泥基材料的流动性,还能细化水泥基材料孔结构和促进水泥水化的作用。因此,纳米Fe2O3和纳米Fe3O4能在一定程度上改善低水胶比水泥基材料的力学性能和耐久性。

纳米Fe3O4催化剂在稠油水热裂解降黏中的应用

通过高温热解法和低温双相回流法制备了四种不同尺寸的纳米Fe3O4催化剂,并将其应用于辽河油田稠油水热裂解降黏实验中。结果表明,制备过程中加入重烷基苯磺酸钠(HABS)表面活性剂能够有效提高Fe3O4催化剂在稠油水热裂解体系中的分散性,以高温热解法制备出的HABS修饰的9 nm Fe3O4催化剂降黏效果最佳。当稠油量为250 g时,按m(稠油)∶m(催化剂)∶m(油层水)质量比为100∶0.3∶30加入催化剂和油层水,加入0.75 g正作为己烷供氢体,在240℃下反应24 h,辽河油田稠油黏度从86200 mPa·s下降到2065 mPa·s,降黏率高达到97.6%。反应机理分析显示,纳米Fe3O4催化剂攻击稠油长链上键能最低C-S键,使其断键,重组分转化为轻组分。

白蜡树叶片提取物合成纳米Fe3O4及其对水中六价铬的去除研究

本文使用白蜡树叶片提取物绿色合成了具有超顺磁性的纳米Fe_3O_4颗粒,并利用3-巯基丙酸对其官能团化修饰,制备得到植物磁性3-MPA@PMNPs。利用FTIR,XRD,VSM,XPS和SEM等技术对材料进行表征,研究了3-MPA@PMNPs对水中六价铬的去除性能,考察了投加量、六价铬初始浓度、温度以及pH值对反应的影响。试验结果表明,制备的3-MPA@PMNPs具有丰富的官能团,结晶程度较高,平均粒径在20~50nm,可以通过外加磁场实现从水中的快速分离;3-MPA@PMNPs投加量从0.5g/L增加到4g/L后,Cr(VI)去除率增加了1.45倍;pH值越低,温度越高,越有利于3-MPA@PMNPs对Cr(VI)的去除;在浓度小于40mg/L时,Cr(VI)去除率在80%以上;3-MPA@PMNPs对六价铬的吸附等温线符合Freundlich模型,吸附动力学符合二级动力学模型。

纳米Fe3O4强化厌氧处理含酚废水研究

为提高含酚废水的厌氧降解性能,降低水力停留时间,以导电性强、能加速铁还原过程的纳米Fe3O4为投加物,在上流式厌氧污泥床反应器(UASB)中处理含酚废水。结果表明,纳米Fe3O4的加入使COD、苯酚去除率分别提高约11、26百分点,废水可生化性提高、生物毒性降低。在纳米Fe3O4的作用下污泥结构紧密、粒径增大。高通量测序分析表明,投加纳米Fe3O4可以使微生物群落结构得以改变:古菌Methanothrix丰度提高11.9%,细菌在属的分类水平上富集Pelotomaculum、Syntrophus、Seditntibacter等功能微生物,提高反应器的降解效率。