纳米Fe_3O_4/石墨烯制备及其对水中甲基橙吸附

氧化石墨烯是一种吸附性能优良的吸附材料,然而氧化石墨烯较强的亲水性使其难以从水体中分离出来,限制了其应用。为了增强氧化石墨烯的疏水性,以氧化石墨烯及铁盐为原料,采用微波水热法制备了纳米Fe_3O_4/石墨烯复合材料。利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对材料的形貌和结构进行表征,并研究了材料对水中甲基橙的吸附性能。结果表明:当温度为25℃,pH值为3,吸附时间为3 h,1 L甲基橙质量浓度为10 mg/L的模拟废水中吸附剂用量为100 mg时,纳米Fe_3O_4/石墨烯复合材料对水中甲基橙的吸附效果最好,甲基橙去除率为93.48%。

纳米Fe_3O_4/石墨烯的微波水热法制备与表征

为了增强氧化石墨烯的疏水性,采用微波水热法对氧化石墨烯进行改性,制备纳米Fe_3O_4/石墨烯复合材料。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X-射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)及热重分析(TG)对制备的材料进行了形貌、结构表征及成分组成分析。研究结果表明:Fe_3O_4/石墨烯复合材料中的Fe_3O_4纳米粒子粒径约为35 nm,分布均匀,尺度较均一,Fe_3O_4/石墨烯复合材料的分散性较好。

聚乙烯亚胺修饰Fe_3O_4/石墨烯的制备与表征

为增强氧化石墨烯的疏水性,以鳞片石墨为原料,在改进Hummers法制备氧化石墨烯的基础上,采用水热法制得Fe_3O_4/石墨烯,并采用戊二醛交联法对其进行聚乙烯亚胺改性,得到聚乙烯亚胺修饰的Fe_3O_4/石墨烯复合材料。利用X-射线衍射、傅里叶红外光谱、扫描电子显微镜、透射电子显微镜及热重分析表征该复合材料的结构、形貌及成分组成。结果表明:由于聚乙烯亚胺分子间相互交联反应,聚乙烯亚胺修饰Fe_3O_4/石墨烯复合材料的Fe_3O_4纳米粒子包裹在聚乙烯亚胺分子胶层及石墨烯片层中,Fe_3O_4纳米粒子粒径约为35 nm,分布均匀,尺度较均一。该研究为制备改性及修饰的石墨烯复合材料提供了一种简单方法。

PVP对溶剂热法合成Fe_3O_4/石墨烯复合粉体的影响

采用溶剂热法合成了Fe_3O_4/石墨烯复合粉体,并通过X射线衍射(XRD)、傅里叶转换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)等测试手段,分析了溶剂热反应过程中PVP的添加与否对Fe_3O_4/石墨烯结构和形貌的影响。结果表明,若反应过程中添加PVP,所得样品中Fe_3O_4颗粒尺寸变小,但不影响Fe_3O_4的结构以及其颗粒在石墨烯上的负载;将溶剂热合成产物Fe_3O_4/G和Fe_3O_4/G-PVP分别在氩气保护下500C烧结后,Fe_3O_4/G-500样品中Fe_3O_4颗粒仍然完好的负载在石墨烯片上,样品Fe_3O_4/G-PVP-500中有大量的Fe_3O_4颗粒从石墨烯片上脱落,同时Fee_3O_4颗粒产生了粉碎,以此分析了PVP在溶剂热合成过程中的作用。