功能化炭基磁性介孔材料的制备及其对铀的吸附性能

以介孔氧化硅SBA-15为模板,通过纳米浇筑法在模板孔道中引入不同质量的铁源和炭源作为前驱物,经过原位聚合反应,再使用[3-(三甲氧基硅烷)丙基]脲(UPTS)和氨丙基三乙氧基硅烷(APS)有机试剂对其表面进行后嫁接改性,得到介孔结构规整有序的功能化炭基磁性介孔材料(FCMMC)。并通过红外光谱(FT-IR)、N2吸附-脱附分别表征了FCMMC的结构。考察了溶液pH值、铀初始浓度、吸附剂用量和吸附时间等因素对FCMMC吸附铀的影响。结果表明:炭基和铁基均被负载在介孔氧化硅基体上,FCMMC具有较高的比表面积和较窄的孔径分布。FCMMC吸附铀的最佳条件为:pH=6.0、铀初始浓度25mg/L、FCMMC用量40mg、吸附时间1.0h。对吸附动力学模型和吸附等温模型进行了分析,FCMMC对铀的吸附动力学过程符合准二级动力学模型,吸附等温线符合Langmuir等温线模型,最大理论吸附量为128.69mg/g。同时,使用3种不同的解吸剂对FCMMC解吸再生8次后,其对铀的吸附率均在80%以上,说明FCMMC具有良好的再生性能。

磁性介孔材料的制备及其亚甲基蓝降解性能

采用蒸发诱导自组装制备磁性介孔材料,用TEM和VSM进行测试表征其性能,研究磁性介孔材料的结构和磁性能。该磁性介孔材料与H_2O_2组成非均相Fenton体系,用于染料废水的典型代表亚甲基蓝的脱色,研究其降解动力学。结果表明:其降解符合一阶动力学方程,在最优条件下,亚甲基蓝能够快速降解。此材料能够快速进行磁性分离,多次重复利用,有望作为催化降解染料废水的理想催化剂。

磁性介孔材料的研究进展

磁性介孔材料兼具介孔材料和磁性材料的双重优势,如高比表面积、孔径均一、高吸附性和可磁分离性,具有广泛的应用前景和重大的研究意义,受到化学和材料工作者的极大关注。本文综述了磁性介孔材料的制备方法及其改性研究,同时介绍了磁性介孔材料在污水处理、催化反应、药物控释和生物分子的分离提纯等领域的一些应用进展。

以甲酸溶液为介质的磁性介孔硅纳米材料的制备及其吸附性能

以甲酸溶液为介质,采用溶剂热法、改良的Stober法,用聚乙烯-聚乳酸共聚物做模板剂制备磁性介孔硅纳米材料,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、综合物性测量系统(PPMS)、比表面积及孔径分布测量仪等分析测试手段对所得磁性介孔硅纳米材料进行表征,并研究了其吸附性能。结果显示,以0.2mol/L甲酸溶液为介质制备的磁性介孔材料孔径为8.2nm、比表面积为258m2/g、孔体积为0.32cm3/g,饱和磁化强度达53A·m2/kg。这种磁性介孔硅纳米材料对牛血清蛋白、中性红、亚甲基蓝等物质有良好的吸附能力,其饱和吸附量分别达到53.6、24.1、66.8mg/g,表明制备的磁性介孔硅纳米材料在复杂环境样品的分离和富集方面具有一定的应用前景。

磁性纳米介孔材料携载尿激酶的体外溶栓实验研究

目的评价携载尿激酶的磁性纳米介孔材料在体外流体环境中的溶栓效果。方法制备血栓,接入体外流体模型中,分为4组,分别注入生理盐水、尿激酶、磁性尿激酶和磁性尿激酶加外磁场。称量溶栓前后的血栓质量,计算溶栓率,并记录再通的液体量。结果磁性尿激酶加外磁场组在靶位置可见明显的磁性尿激酶聚集。尿激酶组和磁性尿激酶组溶栓率相近,分别为(76.89±0.048)%和(75.42±0.094)%(P>0.05),磁性尿激酶加外磁场组溶解率达到(90.45±0.076)%,高于尿激酶组和磁性尿激酶组(P<0.05)。尿激酶组和磁性尿激酶组收集到再通的液体量分别为(42.47±1.834)mL和(39.70±5.028)mL(P>0.05);磁性尿激酶加外磁场组收集到的液体量达到(60.29±3.216)mL,高于前两组(P<0.05)。结论磁性纳米介孔材料作为溶栓药物的载体可以增强尿激酶溶栓的靶向性,能在流体条件下提高血栓的溶解率,为在体研究静脉阻塞的靶向性溶栓治疗奠定基础。

孔径可调单分散磁性介孔硅纳米材料制备及其调孔条件探讨

采用溶剂热法、改良Stober法及扩容方法制备了孔径在中孔范围可调的MCM-41磁性介孔硅材料。研究了投料量、pH、扩容剂加入量等主要因素对材料制备和介孔孔径的影响。实验结果表明,扩容剂间三甲苯与十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）物质的量比小于2∶1时,可得到孔径为2.4-5.5 nm的单分散磁性介孔硅纳米材料。

磁性介孔纳米复合材料制备及其对废水中Fe^(3+)的吸附回收性能研究

为有效去除废水中Fe^(3+),采用共沉淀法制备Fe_(3)O_(4)磁流体,以水合肼为还原剂制备还原氧化石墨烯(RGO),经改进的St9ber法合成了Fe_(3)O_(4)@mSiO_(2)-RGO磁性介孔纳米复合材料。利用FT-IR、XRD、BET、磁响应等分析方法对Fe_(3)O_(4)@mSiO_(2)-RGO进行了结构表征,考察了吸附时间、初始浓度和吸附剂投加量对Fe^(3+)吸附效果的影响。结果表明,在振荡反应40 min,吸附剂质量为24 mg,溶液浓度为0.04 mg·L^(-1)的条件下,吸附效果最佳,吸附率达到61.8%;Fe_(3)O_(4)@mSiO_(2)-RGO对Fe^(3+)具有理想的吸附-脱附性能,吸附过程符合准二级动力学模型,既有物理吸附又有化学吸附。

磁性硅基介孔材料对水中微囊藻毒素的吸附研究

采用水热合成法可控合成了磁性Fe 3O 4@SiO 2和Fe 3O 4@SiO 2@Cu^2+球状核壳介孔材料,研究了模板剂的种类及去除方式对形貌的影响,并将材料用作固相萃取剂选择性吸附水中微囊藻毒素,结合高效液相色谱定量分析来研究其对MC-LR的吸附性能。实验表明,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)模板剂更有利于壳层的形成,3次乙醇振荡萃取的方式对于两种材料均可达到很好的模板剂去除效果,对MC-LR的吸附率分别达到85%和95%以上,而马弗炉煅烧方式则适用于Fe 3O 4@SiO 2@Cu^2+介孔材料的制备。太湖水样中MC-LR的去除实验表明,两种材料能够很好地应用于实际水样处理。

TiO_2/SiO_2/NiFe_2O_4介孔材料的制备和电磁特性

NiFe2O4纳米粒子做磁性载体,苯乙烯、正硅酸乙酯为原料,KH-570为交联剂,采用乳液聚合法制备了PS/SiO2/NiFe2O4磁性微球材料。以PS/SiO2/NiFe2O4磁性微球为核,十二烷基磺酸钠和聚乙烯吡咯烷酮作模板剂,钛酸丁酯做钛源,制备得到多层介孔复合微粒TiO2/SiO2/NiFe2O4。通过XRD、SEM对磁性复合微粒的结构进行了表征,结果表明,TiO2/SiO2/NiFe2O4是具有核壳结构的中空介孔微粒。采用矢量网络分析仪测试了NiFe2O4、SiO2/NiFe2O4、TiO2/NiFe2O4、TiO2/SiO2/NiFe2O4复合材料的微波电磁参数,SiO2、TiO2对磁性微粒的电磁参数有明显的改善,可较好的解决吸波涂层设计中的阻抗匹配问题。

多孔磁性材料的合成及吸附废水中重金属离子的研究

磁性介孔材料不溶于水,具有高磁响应功能,可通过材料的磁性将其回收,处理后可以重复利用,高效能、无污染,具有广泛的应用前景和重大的研究意义。本项目以磁性介孔材料作为媒介物对重金属离子采用先富集再分离的手段,改善废水对水资源的污染。

磁性海藻酸铁介孔碳微球的合成及对水体中砷的去除

本研究以海藻酸钠作为基体前驱材料,利用离子交联法合成了海藻酸铁微球,然后进一步运用真空冷冻和高温裂解法制备了表面附着纳米铁氧化物的磁性海藻酸铁介孔碳微球(MAMC).同时,采用热场发射扫描电镜显微镜、X射线光电子能谱、热重分析仪、磁学测量系统、BET比表面孔径分析仪等对MAMC进行表征,并研究了MAMC对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附性能,重点考察投加量、pH、时间、初始污染物浓度对吸附性能的影响,并对吸附过程进行了动力学拟合和等温吸附方程拟合,最后对材料进行了再生实验.结果表明,MAMC对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)均表现出良好的吸附性能,对As(Ⅲ)的吸附能力优于As(Ⅴ);当pH值为5~7时,MAMC对两种价态As的吸附效率最优;材料的吸附量随着时间的增加而增加.动力学拟合结果表明,MAMC的吸附过程较好地满足准二级动力学方程,等温吸附曲线较好地满足于Langmuir方程.此外,使用0.1 mol·L^(-1)的Na OH对材料的再生和脱附效果较好,能够实现材料的二次利用.本研究结果对处理含砷废水提供了重要的理论依据.

复合碳材料吸附甲基橙性能研究

采用模板法制备磁性介孔复合碳材料,对模拟废水吸附性能进行研究.实验通过分析pH、吸附时间、吸附剂用量以及初始染料浓度对甲基橙(MO)吸附的影响,从而得到最优的实验条件.结果表明,在pH为2,吸附时间为60 min,吸附剂用量不高于0.01 g,污染物的初始浓度为300 mg/L时,磁性介孔复合碳材料吸附甲基橙性能达到最优.该研究对磁性介孔复合碳材料发展奠定了基础,有望代替传统单一碳材料吸附方法,具有一定的发展前景.