Fe_3O_4@MnO_2核-壳纳米片吸附去除水中AO7的特性研究

染料属于一类难降解的有机污染物。采用振荡平衡法研究Fe_3O_4@MnO_2核-壳纳米片对酸性橙7(AO7)的吸附特征。采用4种吸附动力学模型拟合Fe_3O_4@MnO_2核-壳纳米片吸附AO7的动力学曲线,结果表明,准二级动力学模型拟合效果最好,发现AO7吸附到Fe_3O_4@MnO_2核-壳纳米片上的限制因素是反应速率和扩散方式。采用3种吸附等温模型拟合Fe_3O_4@MnO_2核-壳纳米片吸附AO7的等温曲线,结果表明,Langmuir模型拟合效果最好,在303 K时的饱和吸附容量为218.11 mg/g,并且吸附容量随着温度的升高而增大,高温下更有利于AO7的吸附。热力学实验结果表明,Fe_3O_4@MnO_2核-壳纳米片吸附AO7是自发进行的放热反应,吸附过程为物理吸附,且向着系统熵增的方向进行。

CoFe_2O_4/Co_3Fe_7-Co纳米核壳结构的微波吸收性能

利用溶胶-凝胶法制备了不同粒径的CoFe_2O_4纳米颗粒,再通过H_2热还原法在颗粒表面形成Co_3Fe_7-Co磁性金属纳米壳层,研究不同退火温度、相同还原温度下不同样品的静态和动态磁性.结果表明,还原后样品的饱和磁化强度以及分别代表介电损耗和磁损耗的复数介电常数的虚部和复磁导率的虚部都得到提高,且通过线传输理论计算得到,纳米核壳结构CoFe_2O_4/Co_3Fe_7-Co可有效提高材料的微波吸收性能.

Fe3O4@SiO2核-壳纳米复合材料的修饰及其应用研究进展

通过对磁性Fe_3O_4@SiO_2核-壳纳米复合材料进行表面修饰可以有效地提高其在生物医学、磁性分离和水净化等方面的性能,并进一步扩展了在其它领域的应用。本文主要综述了不同材料对磁性Fe_3O_4@SiO_2核-壳纳米复合材料的修饰,如硅基材料、金属单质、金属化合物、自组装单分子层以及聚合物等。同时还介绍了修饰后的复合材料在药物控释、光催化、传感器以及电化学等相关应用领域中的最新研究进展。

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@ TiO_2核壳磁性纳米材料的制备及表征

利用溶剂热法制备了单分散Fe3O4纳米粒子,以钛酸四丁酯(TBOT)为前驱体,采用溶胶-凝胶与溶剂热两步法制备了3种不同形貌的磁性核壳材料Fe3O4@TiO2。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、热重分析(TGA)及振动样品磁强计(VSM)对材料的形貌、结构、磁学性能等进行了分析表征。结果表明,TiO2在Fe3O4颗粒表面形成很好的包覆层,产物结晶度高、形态规则、磁性能优良,为其在环境净化、生物医学、能源转换与存储等领域的潜在应用提供了有利条件。此外,还对TiO2壳层的包覆机理做了初步的研究。

核壳结构Fe_3O_4@TiO_2磁性纳米复合材料的制备及性能表征

利用热分解油酸铁复合物得到油相Fe_3O_4磁性纳米粒子,以冰醋酸、钛酸四异丙酯和乙醇组成混合溶液,采用水热仿生合成法制备Fe_3O_4@TiO_2核壳结构磁性纳米复合材料。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)及振动样品磁强计(VSM)对材料的形貌、结构、磁学性能等进行了分析表征。结果表明,TiO_2在Fe_3O_4颗粒表面进行了有效的包覆,形成了良好的包覆层,产品分散性好、结晶度高、形态稳定、磁性良好,为其在环境保护、生物、光催化等诸多领域的潜在应用提供了有利条件。

交联β-环糊精聚合物/Fe_3O_4核壳结构复合纳米颗粒的制备和性能研究

以羧甲基-β-环糊精为表面修饰剂对Fe3O4纳米粒子进行包覆修饰,以环氧氯丙烷为交联剂,在β-环糊精的碱性溶液中通过Fe3O4纳米粒子表面进行的交联反应制备了交联β-环糊精聚合物/Fe3O4复合纳米颗粒。利用FTIR、XRD、TEM和TGA分别对复合纳米颗粒的结构、形貌和尺寸进行了表征。结果表明,制备的复合纳米颗粒为近球形、核壳结构,粒径约为10～20nm,环糊精聚合物含量为29%,在水中的分散性良好。磁性能测试和包合性能测试表明,复合纳米颗粒为超顺磁性,对特定分子具有一定的包合能力,可用于靶向给药系统和特定物质分离的载体。

Co_3O_4/Fe_2O_3核-壳粒子的制备及光学性能研究

在单分散准球形-αFe2O3纳米颗粒的悬浮液中,在氨碱催化下,CoCl2水解产生的Co(OH)2沉积在-αFe2O3纳米颗粒表面,形成核-壳粒子.经500℃热处理后,壳层物质晶化为立方晶系Co3O4,壳层厚度约为6 nm.不同的氨碱液对核-壳结构产生影响,在1 mol.L-1尿素溶液的催化下,得到均匀的核-壳结构.应用TEM和XRD分析了产物结构,并利用UV-Vis光谱对复合材料的光吸收特性进行了研究.与-αFe2O3纳米颗粒的吸收光谱比较,在光激发下,Co3O4/Fe2O3核-壳粒子光吸收特性发生改变,在可见光区产生新的强吸收峰.

核壳结构Fe3O4／P（S-MA）纳米材料的可控制备与脱除重金属离子的机制（项目批准号：51303074）

（项目批准号：51303074）为了解决工业废水中低浓度的Cu^2＋，Zn^2＋，Hg^2＋，Cd^2＋，Cr^2＋和Ni^2＋等重金属离子能够快速聚集、分离与脱除的目的，本项目提出了以含羟基、羧基、氨基、巯基和硫醚基等官能团的核壳结构的Fe3O4／P（S—MA）纳米材料作为重金属离子络合剂，研究该材料对重金属离子的脱除机制和选择性，对于防治重金属污染，优化资源回收与利用等具有重要意义。

Fe_3O_4@TiO_2复合纳米颗粒稳定Pickering乳液的光磁双响应性研究

利用三甲基氯硅烷修饰的核壳结构Fe_3O_4@TiO_2复合纳米颗粒来稳定Pickering乳液,并对乳液的磁响应性和光响应性进行了评价,结果表明:Fe_3O_4@TiO_2复合纳米颗粒稳定的Pickering乳液具有良好的磁响应性和光响应特性。

Fe_3O_4@mSiO_2核壳光催化剂设计及还原CO_2研究

以水热法制备的Fe_3O_4纳米颗粒,正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体合成了SiO_2包覆Fe_3O_4磁性复合材料.采用XRD、N_2吸脱附、VSM、SEM和TEM对所合成复合材料的物相结构、形貌和磁性等性能做测试分析.研究结果表明,所合成的材料呈球形,粒径分布均一,材料的比表面积为415.55m^2·g^(-1).同时探究了该材料对光催化还原CO_2的催化性能,甲烷转化率最高可达0.5mmol/g.

单分散性Fe_3O_4/CoO/SiO_2复合纳米粒子的制备与表征

采用溶剂热法,在160℃下,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为表面活性剂,制备Fe3O4/CoO复合纳米粒子;然后采用St觟ber法,在35℃下,以氨水催化正硅酸乙酯(TEOS),制备Fe3O4/CoO/SiO2复合纳米粒子。考察反应物配比、氨水浓度、醇水比对Fe3O4/CoO/SiO2复合粒子磁学性能的影响。对复合纳米粒子采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、交流梯度磁强计(VSM)、差热分析(DTA)等手段进行表征分析。结果表明:Fe3O4/CoO/SiO2复合纳米粒子晶形生长良好,粒径在20nm左右。利用CoO进行表面修饰后,提高了纳米Fe3O4粒子的饱和磁化强度,通过包覆SiO2进行表面改性后,提高了纳米Fe3O4粒子的分散性和稳定性。实验确定了Fe3O4/CoO复合粒子与TEOS的摩尔比1∶2、TEOS与氨水的摩尔比1∶3、无水乙醇与蒸馏水的体积比2∶1为最佳反应物配比。

Fe_3O_4/Ni复合纳米颗粒的制备及其微波吸收特性

采用电爆炸技术,合成了粒径约为70 nm的Ni纳米颗粒,以3-巯基丙基三甲氧基硅烷偶联剂(MPTS)对Ni颗粒进行表面改性,利用共沉淀法对改性Ni颗粒进行包覆得到核-壳结构的复合纳米颗粒。将获得的复合纳米颗粒作为微波吸收剂,并以不同比例分散到热固性酚醛树脂中,涂刷在200 mm×200 mm的金属板上,用RAM反射率远场RCS测量法研究了微波吸收特性。研究表明,核-壳结构Fe3O4/Ni复合颗粒作为微波吸收剂,在相同质量比条件下,其微波吸收性能明显优于纯Ni纳米颗粒或Fe3O4纳米颗粒的情况,并且在Fe3O4/Ni核-壳结构复合纳米颗粒中随着镍含量的提高,微波吸收增强,而随着Fe3O4含量的增加,微波吸收频段向高频段移动。

表面修饰对纳米Fe_3O_4/导电聚苯胺复合材料结构和电磁性能的影响

主要研究了一种具有雷达波吸收能力的核-壳结构导电、导磁材料,该材料以磁性Fe3O4作为内核,以十二烷基苯磺酸(DBSA)掺杂的聚苯胺包覆在核外形成导电外壳,通过TEM、FTIR、TG和介电常数及磁导率的测量比较了分别用PEG和FeCl3将纳米Fe3O4表面修饰后,其复合材料结构和电磁性能的变化。结果表明:表面改性后的纳米Fe3O4/聚苯胺复合材料的颗粒分散度和热稳定性都得到了提高,其中FeCl3修饰的纳米粒子由于Fe3+的同粒子作用,平均粒径只有60-80nm,热分解温度达到了410℃;同时,经表面修饰后的纳米Fe3O4/聚苯胺复合材料的初始介电常数和磁导率都有大幅度的增加,但其频散效应明显,因此在低频段的电磁损耗相对较大,较表面未改性的纳米复合材料具有更强的吸波性能。

Fe_3O_4@SiO_2硅油基磁性液体制备及其性能研究

通常情况下硅油的粘度随温度变化非常小,表现出优良的"耐温性",是其作为工作介质在特殊环境下的突出优点。将硅油的"耐温性"与磁性液体相结合,可以极大地扩宽磁性液体的应用领域。采用化学共沉淀法和正硅酸乙酯水解法制备了Fe_3O_4@SiO_2核壳型磁性颗粒,在制备Fe_3O_4@SiO_2磁性颗粒时,主要针对反应物添加顺序、前驱体溶液pH值、包覆温度、包覆剂用量等影响因素设计实验并优化了实验工艺。然后用硅烷偶联剂A1120对其包覆,采用超声分散与高能球磨振荡相结合的分散方式将包覆后的Fe_3O_4@SiO_2磁性颗粒分散在硅油基载液中,制备了硅油基磁性液体。通过振动样品磁强计(VSM)、红外光谱仪(IR)、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)等多种手段对纳米磁性颗粒进行了表征,并对硅油基磁性液体的流变性能、稳定性等进行了分析。结果表明,核壳型纳米磁性颗粒的粒径为15~20nm,单分散度高,具有超顺磁性;硅油基磁性液体的饱和磁化强度达2.51×10^(-2) T,具有优良的稳定性和粘温性能。

Fe_3O_4/PAMAM/ZnO/TiO_2核-壳结构纳米颗粒的逐层构建及其光催化性能

以聚酰胺-胺(PAMAM)树形分子为模板和隔离层采用水热法逐层构建了Fe_3O_4/PAMAM/ZnO/TiO_2和Fe_3O_4/PAMAM/TiO_2核-壳结构纳米颗粒,用HRTEM、EDS、XRD、SQUID和UV-Vis等手段对其结构和性能进行了表征。结果表明,这两种颗粒具有完整清晰的核-壳结构,磁核与壳层均由尺寸小于5 nm的颗粒聚集而成,具有超顺磁性和较高的MB吸附率。PAMAM隔离层降低了Fe_3O_4核与TiO_2壳接触面积,但是残留在界面处的微量Fe^(2+)电子向壳层迁移,导致壳层能隙变窄、吸收光谱红移以及迁入电子与壳层光生空穴复合,使Fe_3O_4/PAMAM/TiO_2的催化活性降低。Fe_3O_4/PAMAM/ZnO/TiO_2中更厚的PAMAM隔离层和ZnO层阻隔了Fe^(2+)电子向TiO_2层迁移,并且ZnO/TiO_2界面异质结构有利于光生电子-空穴对的分离,界面的新电子态使颗粒吸收光谱进一步红移,提高了对可见光的利用率和催化活性。5次磁性回收循环使用后,Fe_3O_4/PAMAM/ZnO/TiO_2的磁性回收率和MB降解率分别为93.8%和90.8%。

壳-核结构Fe_3O_4/MnO_2磁性吸附剂的制备、表征及铅吸附去除研究

采用共沉淀法制备了具有壳-核结构的磁性吸附剂Fe3O4/MnO2,对其性质进行了系统表征,并对其铅吸附行为进行了初步研究.透射电镜(TEM)结果表明,Fe3O4/MnO2为大小不规则的纳米级细小颗粒.X-射线衍射仪(XRD)表征结果表明,Fe3O4/MnO2具有尖晶石的结构.振动样品磁强计(VSM)测得比饱和磁化强度为54.7 A·m2·kg-1,吸附剂磁性较强,易于磁分离;BET比表面积为76.5 m2·g-1.吸附试验结果表明,Fe3O4/MnO2对铅具有良好的去除效果(特别是在低平衡浓度情况下),最大吸附量为142.0 mg·g-1(pH=5.0);Langmuir等温线能更好地拟合Fe3O4/MnO2对溶液中铅的吸附(R2=0.852);吸附速率较快,在初始30 min内可达到平衡吸附量的80%,准二级动力学模型(R2=0.959)能较好地描述吸附过程;溶液pH对Fe3O4/MnO2吸附铅的影响较为明显,随pH升高,吸附量增大,但离子强度变化对吸附影响不大.

基于磁性碳纳米管修饰印刷电极的无酶型HIV p24安培免疫传感器

在多壁碳纳米管(MWNTs)表面固定Fe3O4(核)/Au(壳)纳米微粒(GMP),使其具有超顺磁性,包被p24抗体(anti p24),制得检测探针(MWNTs-GMP/anti p24);在磁场作用下将此探针吸附于N,N'-双(2-羟基苯亚甲基)邻苯二胺合铜(CuRb)修饰的碳基丝网印刷电极(SPCE|CuRb)表面,制得了免疫传感电极(SPCE|CuRb/MWNTs-GMP/anti p24)。当此电极在含p24样本中于室温下温育15min后,随p24浓度的增加在电极表面生成的免疫复合物增加,导致CuRb对H2O2的催化还原电流下降。在含5mmol/L H2O2的PBS(pH7.0)中和-300mV下,催化还原电流降低值ΔIo与p24浓度在0.6～160μg/L呈线性关系;检出限为0.32μg/L(3σ)。将其用于实际样品检测,结果与标准EILSA方法一致。由于MWNTs-GMP/anti p24具有超顺磁性,并可以显著提高电极比表面积及anti p24负载量,而CuRb代替易失活的HRP酶,使得该传感器灵敏度和稳定性俱佳,电极表面可更新,可用于艾滋病人血清中p24筛测。

一种新型T1-T2双模磁共振造影剂的制备及性能研究

研究了Fe_3O_4@SiO_2@Gd_2O(CO_3)_2核/壳/壳磁性纳米粒子,作为一种新型的T1-T2双模磁共振成像造影剂.并对这种纳米粒子的细胞活性进行了体外细胞毒性试验(MTT).结果显示其具有良好的生物相容性,有望成为一种新型双模磁共振造影剂.

溶胶—凝胶法制备磁性复合物的实验研究

以水热合成法制备的Fe3O4纳米粒子为种子,采用溶胶-凝胶法,用NH3·H2O催化分解正硅酸乙酯（TEOS）水解、缩合制备了粒径可控的核壳结构的Fe3O4@Si O2磁性复合物,并对它进行红外、XRD以及磁性能VSM的表征,系统研究了醇水比、NH3·H2O和TEOS的浓度对磁性复合物形貌的影响。实验发现,当醇水比为4∶1,NH3·H2O的浓度为0.1mol/L,TEOS的浓度为0~0.05 mol/L时,随着TEOS浓度的增加,SiO2壳层厚度逐渐增加,复合物的形貌越来越均一。