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。

Fe3O4@Zr-MOF的制备及其去除废水中氨氮的性能和机理分析

为高效去除废水中的氨氮,采用水热法合成了四氧化三铁@锆基金属有机框架(Fe_(3)O_(4)@Zr-MOF)材料,采用SEM、XRD、BET等技术对其进行了表征,通过静态吸附试验探究了吸附材料投加量、氨氮初始浓度、pH值、反应时间对模拟废水中氨氮吸附效果的影响,并进行了吸附等温线及吸附动力学拟合,最后采用FTIR、XPS法对其吸附机理进行了分析。结果表明:在中性条件下Fe_(3)O_(4)@Zr-MOF投加量为1 g/L时,其对模拟废水中的氨氮具有较好的吸附效果,吸附过程在6 h基本达到平衡;当氨氮初始浓度为50 mg/L时,Fe_(3)O_(4)@Zr-MOF对氨氮的平衡吸附量为47.18 mg/g,去除率为94.41%;吸附等温线拟合结果表明Fe_(3)O_(4)@Zr-MOF吸附水体中氨氮符合Langmuir吸附模型(R^(2)=0.981),该吸附行为是发生在吸附剂表面的单分子层吸附;吸附动力学拟合结果表明伪二阶动力学曲线(R^(2)=0.993)对试验数据有更优的拟合效果,该吸附为典型的化学吸附;使用0.5 mol/L的HCl作为解吸剂进行解吸再生试验,5次循环后吸附量及解吸率分别仅下降了6.63%和4.85%,表明该复合材料有良好的重复使用性能;Fe_(3)O_(4)@Zr-MOF吸附氨氮的吸附机理为Fe—O—Fe、Zr—O—Zr通过配体交换作用形成了Fe—O—N、Zr—O—N,从而能够高效吸附水体中的氨氮。该研究可为吸附材料的开发与应用提供参考。

基于Fe3O4@Au模拟酶智能手机比色法检测牛奶中尿酸的研究

目的 利用Fe3O4@Au的过氧化物模拟酶活性构建检测牛奶中过量尿酸的智能手机比色传感器。方法 通过单因素正交实验获取模拟酶比色和智能手机比色的最佳检测条件,利用紫外分光光度法和智能手机比色法测定不同浓度的尿酸溶液,同时评估体系的灵敏度、抗干扰性和稳定性。结果 Fe3O4@Au最优催化体系为反应温度60℃,反应时间50min及Fe3O4@Au添加量0.015g。智能手机比色体系最优相机分辨率为12 MP,光圈f值为4.00 mm,感光度(photosensibility, ISO)值为800及快门速度为0.002 s;基于智能手机比色法检测尿酸最优条件下,尿酸浓度在0.075~7.500mmol/L范围内显现出良好的线性关系,工作曲线为Y1=-47.362X1+494.35(r2=0.9918),检出限为0.043μmol/L。在实际样品检测中,加标回收率在96.90%~112.81%之间,相对标准偏差均低于4.00%。结论 基于Fe3O4@Au模拟酶活性建立的智能手机比色检测体系,具有极高的灵敏度,良好的抗干扰性和稳定性,该研究成果将为尿酸等食品成分的分析检测提供一条新的渠道。

导电聚合物与Fe_(3)O_(4)复合吸波织物的研究进展

导电聚合物由于其密度低、耐腐蚀、导电率可调等优异性能在吸波领域作用显著。聚吡咯、聚苯胺和聚噻吩是常见的导电聚合物。Fe_(3)O_(4)是一种尖晶石型立方晶系的铁氧体,由于其低成本、优良导电性以及高磁导率等优异性能,被广泛用于吸波材料研究。简述了导电聚合物与Fe_(3)O_(4)的特点及吸波原理,重点阐述了导电聚合物/Fe_(3)O_(4)复合织物的研究进展,最后对其发展趋势做了简要分析。

Fe3O4@SiO2-NH2粒子对铀(Ⅵ)在阿拉善水相中的吸附性能研究

以内蒙古阿拉善某地下水为水相背景,Fe 3 O 4@SiO 2-NH 2磁性复合纳米材料和阿拉善黏土岩为吸附剂,采用静态批量法进行U(Ⅵ)吸附实验,并通过吸附动力学模型和吸附等温模型对实验数据进行拟合,分析吸附机理,研究了磁性复合纳米材料和阿拉善黏土岩分别在不同条件下对U(Ⅵ)的吸附性能。结果表明,固液比为1∶200、温度为35℃、吸附平衡时间为2 h、pH为5的条件下,复合材料对U(Ⅵ)的吸附效果最佳,为73%左右,说明该材料在特定水相环境中对核素U(Ⅵ)也能表现出较好的吸附性能。阿拉善黏土岩对U(Ⅵ)的吸附研究发现:固液比为1∶200、温度为35℃、吸附平衡时间为24 h、pH为8的条件下对U(Ⅵ)的吸附率为35%左右。吸附实验表明:在特定水相环境中,制备的Fe 3 O 4@SiO 2-NH 2复合粒子比阿拉善黏土岩具有更好的吸附性能和更大的吸附容量。

纳米四氧化三铁(Fe_3O_4)的制备和形貌

纳米Fe3O4因其特殊的理化性质及在生物医学领域潜在的应用而得到广泛研究。本文综述了纳米Fe3O4的制备方法,包括直流电弧等离子体法、热分解方法、沉淀法、水热法、电化学法、微乳液法、溶胶-凝胶法、有机物模板法、回流法等,结合作者在Fe3O4纳米粒子制备方面的最新工作,介绍了纳米Fe3O4的新颖形貌。对纳米级Fe3O4制备研究的发展趋势进行了展望。

导电聚苯胺与Fe_3O_4磁性纳米颗粒复合物的合成与表征

对十二烷基苯磺酸 (DBSA)掺杂的导电聚苯胺 (PAn-DBSA)的氯仿溶液 ,在 p H为中性的条件下 ,采用“修饰 -再掺杂 (Modification-re-doped)法”合成了含有 Fe3O4 磁性纳米颗粒的导电聚苯胺复合物的有机溶液 .用 FTIR,XRD,TEM,UV-Vis和 SQUID等对所得复合物进行了表征 ,结果表明 ,该复合物呈现超顺磁性和半导体的导电性 。

不同形貌Fe_3O_4纳米粒子的氧化沉淀法制备与表征

用一种方法成功合成出了球体、四方体、八面体、不规则多面体、三角形和不规则颗粒等六种具有不同形貌的Fe3O4纳米粒子,通过扫描电子显微镜(SEM)表征了粒子形貌。试样经过X-射线衍射(XRD)表征具有尖晶石结构,且结晶良好。经震动样品磁强计(VSM)测定,各种形貌的Fe3O4纳米粒子都具有良好的磁性,其中八面体形貌的Fe3O4纳米粒子的饱和磁化强度达到86.56emu·g-1,剩磁为10.64emu·g-1,矫顽力为138Oe。讨论了不同形貌的Fe3O4纳米粒子的形成机制,得出了晶核的生长环境对纳米粒子的形貌有重要影响的结论。

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 .

强磁性Fe_3O_4纳米粒子的制备及其性能表征

采用共沉淀法在无N2气保护下制备了比饱和磁化强度达到75 9emu g的强磁性Fe3O4纳米粒子。在用NaOH溶液沉淀Fe3+和Fe2+混合溶液的过程中,考察了n(Fe2+)∶n(Fe3+)、晶化时间、晶化温度、总铁浓度和NaOH溶液浓度等条件对Fe3O4纳米粒子的粒径分布及磁性的影响。当n(Fe2+)∶n(Fe3+)=5 5∶1 0,晶化时间为2h,晶化温度为50℃时,Fe3O4纳米粒子磁性最佳。所制得的Fe3O4粒子为结晶完整、具有较高纯度和粒径分布均匀的立方体形纳米颗粒;其相变温度随着Fe3O4纳米粒子粒径的减小而降低。Fe3O4纳米粒子的等电点约为pH=7 2。

磁性纳米TiO_2/SiO_2/Fe_3O_4光催化剂的制备及表征

以纳米Fe3O4磁粉为核心,采用溶胶-凝胶法制备了TiO2/SiO2/Fe3O4复合光催化剂。用XRD、TEM及元素分析对其结构和表面形貌进行了表征。以具有偶氮染料结构的甲基橙水溶液为目标反应物,评价其光催化活性。结果表明,所制TiO2/SiO2/Fe3O4样品为双层包覆型结构,SiO2为中间层,最外层是锐钛矿型的TiO2。该复合光催化剂对甲基橙溶液有较高的光催化活性,并具有可利用其磁性回收重用的特点,应用前景广泛。

纳米Fe_3O_4负载啤酒酵母菌对铀的吸附性能与机理

以纳米Fe3O4磁性微粒负载啤酒酵母菌,制备一种新型铀吸附剂,考察其吸附铀的主要影响因素,即溶液pH值、铀初始浓度、吸附剂投加量及其粒度,分析吸附过程的反应动力学和等温吸附规律,并用扫描电镜和能谱仪分析吸附机理。结果表明:纳米Fe3O4负载啤酒酵母菌(NFSC)吸附铀的最佳条件是pH值为7.0,铀初始浓度为60 mg/L,NFSC加入量为50 mg,NFSC的最佳粒径为12 nm。NFSC对铀的吸附动力学较好地符合准二级动力学模型,相关系数为0.999 6;吸附等温线均能符合Langmuir和Freundlich等温线模型,说明该吸附体系是一个单层覆盖与多层吸附相结合的模式。扫描电镜和能谱图表明:NFSC吸附铀后表面形态发生变化,且吸附过程中共存物理吸附和化学吸附,属于混合吸附类型。

Fe_3O_4/聚吡咯复合材料的制备及表征

以化学沉淀法制备Fe3O4纳米粒子,采用乙醇对Fe3O4纳米粒子表面进行处理,使其表面有机化,然后通过乳液原位复合制备Fe3O4/聚吡咯复合材料。利用TEM,XPS,四探针测试仪和震荡磁力计对其进行表征和检测。结果表明:经醇处理的Fe3O4纳米粒子的分散性得到明显改善,Fe3O4纳米粒子被包覆在聚吡咯层内,包覆层厚度为10nm左右,复合材料具有优良的电性能和磁性能,电导率σ=7.69s/cm～13.6s/cm,饱和磁强度Ms=12.06emu/g～24.38emu/g,矫顽力Hc=11Oe～41Oe。其环境稳定性明显优于纯聚吡咯。

Fe_3O_4磁性纳米粒子的超声包金及其表征

超声条件下,在乙醇分散的3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)功能化的磁性Fe3O4纳米粒子和四氯合金酸的混合溶液中滴加柠檬酸钠,成功地制备了磁性Fe3O4/Au复合纳米粒子.采用X射线粉末衍射仪(XRD)、紫外吸收可见光谱(UV-Vis)、带有电子能谱仪(EDS)的扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、光电子能谱(XPS)、超导量子干涉仪(SQUID)等方法,对复合粒子的形态、结构、组成以及磁学性质进行了表征.结果表明:在此条件下制得的复合粒子粒径在30 nm左右,室温下磁化强度可达63 emu/g.

Fe_3O_4/P(NaUA-St-BA)核-壳纳米磁性复合粒子的合成与表征

以表面包敷有反应型的表面活性剂NaUA(十一烯酸钠)的Fe3O4磁性胶体粒子为种子,运用无皂乳液聚合方法原位制备出Fe3O4P(NaUAStBA)核壳纳米磁性复合粒子.Fe3O4磁性胶体粒子的粒径为10nm左右.IR和TG结果分析表明,苯乙烯、丙烯酸酯和NaUA在Fe3O4粒子的表面发生了聚合反应,形成P(NaUAStBA);TEM和激光粒度分析仪测试结果显示,Fe3O4P(NaUAStBA)复合粒子具有核壳结构而且粒子分布均匀、平均粒径60nm;TG测试的结果表明,NaUA在Fe3O4粒子的包覆率为13.83%,P(NaUAStBA)共聚物的包覆率71.85%;振动样品磁强仪(VSM)测试的磁滞回线则表明由无皂乳液聚合得到的Fe3O4P(NaUAStBA)复合粒子具有超顺磁性,可避免磁性微球在磁场中的团聚.另外,合成的磁性胶乳可稳定存放数月.

Fe_3O_4纳米晶的粒径控制合成、表征及其吸波性能

采用十二烷基磺酸钠和聚乙二醇作为保护剂，成功地制备出Fe3O4纳米晶．通过改变实验条件，可在10～200nm范围内有效调控Fe3O4纳米晶的粒径．采用X射线衍射仪、透射电子显微镜和扫描电子显微镜等对样品的微观结构、粒径和形貌进行了分析．结果表明，所得尖晶石型Fe3O4纳米晶粒径均匀，形貌均为球形．利用振动样品磁场计测量了不同粒径样品的磁性能．结果显示，粒径小时，随着粒径的增加，Fe3O4的饱和磁化强度Ms逐渐增加，但当粒径增加到80nm时，Ms达到最大值；随着粒径的减小，矫顽力也随之减小．利用矢量网络分析仪对不同粒径样品的电磁性能和吸波性能进行了研究，结果表明，当Fe3O4纳米晶的粒径小于100nm时，吸波性能良好，其中，粒径为20nm的样品吸收峰的峰值在8GHz附近达到了-32dB．

纳米Fe_3O_4/PVDF磁性复合膜的原位制备及表征

通过膜相渗透原位化学沉积法制备了聚合物基Fe3O4/聚偏氟乙烯(PVDF)磁性纳米复合膜,研究了复合膜制备的适宜条件,采用红外光谱(FT-IR)、差热分析(DSC)、X射线衍射、扫描电镜(SEM)等手段对复合膜的组成、结构进行了表征和分析,通过气体渗透法测定了复合膜的孔径随制备条件的变化情况.FT-IR和XRD图谱结果表明,在基膜中原位生成Fe3O4后不影响基膜PVDF的分子结构;复合膜中的Fe3O4粒子尺寸为68 nm左右,复合膜的磁化率达0.044 cm3·g-1;复合膜的磁化率、平均孔径、最大孔径及孔径分布范围随反应条件的改变而有明显变化.

纳米Fe_3O_4的ζ电位和分散稳定性

研究了SDBS存在下合成Fe3 O4纳米粒子的pH值和SDBS浓度与 ζ电位、二次粒径、分散稳定性的关系。结果表明 :Fe3 O4复合粒子的分散稳定性随表面活性剂用量增大而提高 ,随 pH增大而下降。粒子的 ζ电位在 pH =2～ 12范围内均为负值 ,与粒径、稳定性不成正比例关系。粒子聚沉的主导因素不是 ζ电位的高低 ,而可能是双电层的内部结构。

中空结构聚苯胺/Fe3O4/炭黑复合材料的制备及吸波性能

采用界面聚合和Pickering乳液聚合相结合的方法制备了具有微米尺寸的中空聚苯胺/Fe3O4/炭黑微球复合材料,研究了其形貌、电磁性能和吸波性能.结果表明,中空聚苯胺/Fe3O4/炭黑微球的平均粒径约为2.0μm;在2-4 GHz范围内的磁损耗主要是自然共振和交换共振,而在4-18 GHz范围内的磁损耗主要是涡流损耗;在2-18 GHz范围内,随着涂层厚度增加,反射损耗峰向低频方向移动,当涂层厚度增大到5.0mm时,反射损耗曲线出现2个反射损耗峰,分别位于C波段（4-8 GHz）和Ku波段（12-18 GHz）,说明中空聚苯胺/Fe3O4/炭黑微球复合材料可作为特定频段的吸波材料.

羧甲基化壳聚糖-Fe_3O_4纳米粒子的制备及对Zn^(2+)的吸附行为

以共沉淀法制备纳米Fe3O4通过在颗粒表面接枝羧甲基化壳聚糖(CMC),制备一种新型磁性纳米吸附剂,用透射电镜(TEM)、X射线衍射分析(XRD)等对其进行了表征,并考察了吸附剂对Zn2+的吸附性能．结果表明,制备的磁性纳米吸附剂平均粒径18 nm,粒子中CMC的含量约5％．该吸附剂对Zn2+吸附速率很快,在2 min内基本达到平衡,能有效去除Zn2+等温吸附数据符合Langmuir模型,饱和吸附容量为20.4 mg·g-1,吸附常数为0．0314 L·mg-1．热力学计算表明吸附为放热过程,焓变为-5．68 kJ·mol-1．