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.

功能化分子印迹Fe_3O_4磁性复合材料的研究进展

功能化分子印迹Fe_3O_4磁性复合材料是通过分子印迹技术在磁性颗粒表面进行功能化修饰得到兼具特异性识别性和超顺磁性的无机-有机杂化材料。该类材料因其具有高选择性、大吸附容量,在磁场中的定向移动性和疏水亲水可调控性等特异性能已成为国内外研究的重要方向,在食品安全、环境检测和生物医学等领域有广泛的应用前景。本文综述了近年来该类新型材料的制备、表征及应用方面的研究进展,并对该领域面临的挑战和前景作一展望。

Fe(Ⅲ)-Salen功能化纳米Fe_3O_4复合材料的合成及其对三氯苯的催化降解性能

采用溶剂热制备了氨基功能化纳米Fe_3O_4磁性复合材料(NH2-nFe_3O_4),并进一步通过缩合、配位等反应得到Fe(Ⅲ)-Salen功能化纳米Fe_3O_4复合材料(nFe_3O_4@Fe(Ⅲ)Salen).通过元素分析(EA)、X-射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、透射电镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)等手段对其进行了组成、结构、形貌、磁性等表征.结果表明,nFe_3O_4@Fe(Ⅲ)Salen平均粒径为约200 nm,饱和磁化强度为24.8 emu·g-1.催化剂为nFe_3O_4@Fe(Ⅲ)Salen,研究了其在可见光/H_2O_2类Fenton体系催化降解水中2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP)的性能.研究发现,当nFe_3O_4@Fe(Ⅲ)Salen用量≥0.8 g·L^(-1),溶液pH值为4.0—7.0,H_2O_2浓度为8.16—40.8 mmol·L^(-1)时,nFe_3O_4@Fe(Ⅲ)Salen/H_2O_2/可见光体系可以实现对浓度<50.0 mg·L^(-1)(253.2 mg·L^(-1))的TCP溶液在5 min内近100%降解,较普通Fenton反应体系有更宽的pH适用范围.循环使用5次后,该催化体系对TCP的降解率仍能保持95%以上,nFe_3O_4@Fe(Ⅲ)Salen是有优异潜力的水中TCP绿色催化剂.

分子印迹氨基功能化纳米Fe_3O_4高分子磁性复合材料的合成及其对海水中2,4,6-三氯苯酚的吸附性能

为了实现海水中2,4,6-三氯苯酚(2,4,6-TCP)的选择性吸附和去除,采用超声协助悬浮聚合法以2,4,6-三氯苯酚为模板制备了分子印迹氨基功能化纳米Fe3O4高分子磁性复合材料(nFe3O4@MIPNH2-polymer)。通过元素分析(EA)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱分析、透射电子显微镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)等手段对nFe3O4@MIPNH2-polymer的组成、结构、形貌、磁性等进行表征,并研究了其应用于吸附和去除海水中2,4,6-三氯苯酚(2,4,6-TCP)污染物的性能。结果表明:合成的nFe3O4@MIPNH2-polymer平均粒径约为800nm,饱和磁化强度为32.6emu·g-1;水溶液中2,4,6-TCP的饱和吸附量为105.26mg·g-1,高于非分子印迹氨基功能化纳米Fe3O4高分子磁性复合材料(nFe3O4@NH2-polymer)的饱和吸附量(76.92mg·g-1),nFe3O4@MIPNH2-polymer对2,4,6-TCP的等温吸附线大体符合Langmuir模型。吸附热力学研究表明,nFe3O4@MIPNH2-polymer对2,4,6-TCP的吸附过程是自发的吸热熵增过程;吸附过程可在5min内达到平衡,动力学数据和准二级动力学模型符合较好;其吸附过程去除2,4,6-TCP的活化能为78.0kJ·mol-1。海水中的共存物质对吸附2,4,6-TCP几乎无干扰,nFe3O4@MIPNH2-polymer经洗脱后可以循环使用5次以上。nFe3O4@MIPNH2-polymer能高选择性地有效去除海水中的2,4,6-TCP。

氨基化磁性纳米Fe_3O_4颗粒处理废水中重金属的应用

随着工业生产的快速发展,水体的重金属污染现象愈发严重。氨基功能化磁性纳米Fe_3O_4颗粒由于具有比表面积大,吸附效率高,易于磁分离和再生等特性,克服了传统吸附剂的局限性,已被广泛的应用于处理废水中的重金属。介绍了国内外针对去除不同重金属的氨基功能化磁性纳米Fe_3O_4的表面改性材料、功能化方法及其应用;简述并分析总结了氨基功能化磁性纳米Fe_3O_4颗粒去除水中重金属离子的影响因素及机理;对磁性纳米材料在去除废水中重金属领域应用发展进行了展望。

磁性Fe_3O_4-聚吡咯纳米微球的合成与表征

报道了具有核壳结构的Fe3O4 聚吡咯磁性纳米微球的合成方法和表征结果 .微球同时具有导电性和磁性能 .在优化的实验条件下 ,可得到饱和磁化强度为 2 3 4emu g ,矫顽力为 45 2Oe的磁性微球 .微球的导电性随着微球中Fe3O4含量的增加而下降 .微球的磁性能则随着Fe3O4含量的增加而增大 .Fe3O4磁流体的粒径和磁性聚吡咯微球的粒径均在纳米量级 .纳米Fe3O4粒子能够提高复合物的热性能 .实验表明 ,磁流体和聚吡咯之间存在着一定的相互作用 ,正是这种相互作用使磁性聚吡咯纳米微球的热稳定性提高 .

巯基功能化纳米Fe_3O_4-高分子磁性复合材料的合成及其对水中亚甲基蓝的吸附作用

采用悬浮聚合法制备了巯基功能化纳米Fe3O4-高分子磁性复合材料（SH-nFe3O4-polymer）。通过TGA、EA、AAS、XRD、FTIR、TEM、VSM等手段对合成的SH-nFe3O4-polymer进行了组成、结构、形貌、磁性等表征,并研究了其吸附和去除水中亚甲基蓝（MB）染料的性能。结果表明：合成的SH-nFe3O4-polymer平均粒径为250～300nm,饱和磁化强度为5.88emu/g;SH-nFe3O4-polymer对MB的等温吸附线符合Langmuir模型,饱和吸附量为476.2mg/g,高于四乙烯五胺功能化纳米Fe3O4-高分子磁性复合材料（TEPA-nFe3O4-polymer,30.6mg/g）和不含磁核的巯基功能高分子材料（SH-polymer,74.6mg/g）。吸附热力学研究表明,SH-nFe3O4-polymer对MB的吸附过程是自发的吸热熵增过程;吸附动力学研究表明,吸附过程可在10min内达到平衡,符合准二级动力学模型;其吸附过程的活化能为9.53kJ/mol。SH-nFe3O4-polymer能有效去除水中的MB,其对MB的吸附机理涉及静电相互作用、π-π相互作用和疏水相互作用;磁核的存在可以形成微电场,有利于加速吸附过程的传质,确保吸附过程快速有效地进行。

高分子聚羧酸-纳米Fe_3O_4磁性复合颗粒的制备及其对水中对羟基苯甲酸酯类化合物的吸附作用

采用悬浮聚合法制备高分子聚羧酸-纳米Fe3O4磁性复合颗粒（PC-NMPs）。通过热重差热分析（TGA）、有机元素分析（EA）、原子吸收光谱（AAS）、X-射线衍射（XRD）、红外光谱（IR）、透射电镜（TEM）、振动样品磁强计（VSM）对合成的磁性复合颗粒进行了组成、结构、形貌、磁性等表征,并研究了其吸附和去除水中对羟基苯甲酸酯类化合物（Parabens）的性能。结果表明：合成的磁性复合颗粒平均粒径为100~150 nm,饱和磁化强度为10.66 emu/g,剩余磁化强度为0.61 emu/g,矫顽力为14.96 Oe;该磁性复合颗粒对4种常用的对羟基苯甲酸酯类化合物（Parabens）的等温吸附线基本符合Langmuir模式,对羟基苯甲酸甲酯（MPB）、对羟基苯甲酸乙酯（EPB）和对羟基苯甲酸丙酯（PPB）的饱和吸附量为556 mg/g;对羟基苯甲酸丁酯（BPB）的饱和吸附量为588 mg/g。该复合颗粒能有效去除水中对羟基苯甲酸甲酯类化合物,是潜在的环境激素吸附剂和去除剂。该复合颗粒表面富含羧基可与Parabens类化合物形成氢键、苯环间存在π-π相互作用,有利于吸附过程快速有效地进行。

氨基功能化纳米Fe_3O_4复合材料的一步法合成及其对五氯酚的吸附与降解性能

采用溶剂热一步法制备氨基功能化纳米Fe_3O_4磁性复合材料(NH_2-nFe_3O_4)。通过EA、XRD、FTIR、TEM、VSM等手段对NH_2-nFe_3O_4进行组成、结构、形貌、磁性等表征,并研究其吸附和降解水中五氯酚(PCP)污染物的性能。结果表明:NH_2-nFe_3O_4平均粒径约为20nm,饱和磁化强度为56.8emu/g;对PCP的等温吸附线符合Freundlich模型,当PCP的初始浓度为1 000mg/L时,吸附容量(q)可达899.2mg/g。吸附动力学研究表明,吸附过程可在5min内达到平衡,符合准二级动力学模型;将吸附PCP后的NH2-nFe_3O_4加入Fe^(3+)-H_2O_2体系,采用类Fenton反应可以实现PCP在可见光下原位降解。在pH值为3.0~8.0、5 min内对固载量为6.25~120.0mg/g的PCP实现近100%降解,较普通Fenton反应体系有更宽的pH适用范围。且NH_2-nFe_3O_4可循环使用,是具有优异潜力的水中PCP绿色吸附与降解材料。

分散固相萃取-超快速液相色谱-串联质谱法测定牛蛙全血中6种酚类环境雌激素

建立了一种快速、灵敏、准确的同时测定牛蛙全血中双酚A、己烯雌酚、己二烯雌酚、己烷雌酚、4-叔辛基酚和4-壬基酚等6种酚类环境雌激素的分散固相萃取-超快速液相色谱-串联质谱(dSPE-UFLC-MS/MS)分析方法。牛蛙全血样品经含0.1%(v/v)甲酸的甲醇溶液沉淀蛋白后,利用自制的氨基功能化Fe3O4磁性高分子复合微粒(EDA-MPs)作为dSPE吸附剂进行净化,着重考察了沉淀剂、吸附净化时间、吸附剂用量等因素对6种酚类环境雌激素回收率的影响。采用Shim-pack XR-ODSⅡ(100 mm×2.0 mm,2.2μm)反相液相色谱柱进行分离,在电喷雾离子源(ESI)负离子多反应监测(MRM)模式下进行检测。结果表明:6种酚类环境雌激素在0.5～100.0μg/L范围内具有良好的线性关系(r2≥0.999 6),方法的定量限(信噪比大于10)为0.075～0.40μg/L,方法的精密度为0.6%～6.3%,空白样品中3个不同水平的添加回收率为95.0%～110.0%。本方法适用于牛蛙全血中6种酚类环境雌激素的同时测定。

分散固相萃取-光谱联用测定水中痕量Cr(Ⅵ)

目的:建立基质分散固相萃取-光谱联用测定水中痕量Cr(Ⅵ)的方法。方法:用自制的氨基功能化纳米Fe3 O4磁性高分子复合材料富集水中痕量Cr(Ⅵ),经磁分离、消化,采用火焰原子吸收法测定其结果,外标法定量。结果:Cr(Ⅵ)在相应的试验浓度范围内均具有良好的线性关系,其相关系数均大于0.9990,最低检出限为0.002 mg/L,平均回收率在90.4%～109%之间,RSD均小于5.0%。结论:该法具有简单、准确、灵敏等优点,适合水中痕量Cr(Ⅵ)的检测。