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.

Fe_3O_4/P(St/ACPA)磁性高分子纳米球的制备与磁性能研究

采用化学共沉淀方法制备Fe_3O_4磁性粒子,并使用油酸和十一烯酸对其进行表面改性,然后采用一步细乳液聚合法制备含有羧基官能团的Fe_3O_4/P(St/ACPA)磁性高分子纳米球,对磁流体和磁性高分子纳米球进行性能表征。结果表明,改性的Fe_3O_4磁流体分散性好,粒径均一,在室温下呈超顺磁性,磁含量为68.5%(w),饱和磁化强度为51.3emu/g;Fe_3O_4/P(St/ACPA)磁性高分子纳米球成球性好,粒径为70 nm,磁含量为39%(w),饱和磁化强度为27.9 emu/g。

缩合法合成磁性荧光高分子CdTe@Fe_3O_4/P(NIPAM-co-AA)复合微球及其表征

具有超顺磁性和荧光特性的CdTe@Fe_3O_4/P(NIPAM-co-AA)多功能复合微球是以P(NIPAMco-AA)为模板制备而成.首先,采用溶胀法使模板微球带有磁性;其次,辅助TEOS和APTES两种化学试剂实现对Fe_3O_4/P(NIPAM-co-AA)微球表面的氨基功能化;最后,携带氨基的磁性微球与巯基乙酸修饰的CdTe量子点通过酰胺缩合反应,将量子点键合到磁性微球表面上,最终获得单分散的磁性荧光高分子复合微球.分别采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、倒置荧光显微成像系统、荧光分光光度计以及振动样品磁强计等方法对所获复合材料的结构与性能进行了表征.结果表明:复合微球单分散性良好,平均粒径约为30μm,饱和磁化强度可达5.4emu/g,具有良好的超顺磁性和较高的荧光发光效率.该材料将磁性、荧光结合到微米级高分子共聚物上,不仅解决了纳米粒子分离和处理的困难,而且奠定了多功能材料在生物标记、荧光成像等诸多领域潜在的应用基础.

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。

纳米Fe_3O_4颗粒修饰接枝高分子季铵盐抗菌剂及抗菌活性研究

纳米Fe3O4颗粒经修饰接枝高分子季铵盐可形成具有抗菌功效的抗菌纳米Fe3O4颗粒。该抗菌颗粒对革兰氏阳性和阴性细菌、真菌(酵母)等具有明显的抗菌活性,抗菌活性与形成的季铵盐电荷及疏水性有关,以正己烷基形成的季铵盐抗菌剂的抗菌活性最高,聚合物分子量对抗菌剂的抗菌活性有较大影响,纳米Fe3O4颗粒修饰接枝高分子季铵盐抗菌剂后,具有较好的接枝稳定性。

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。

Fe_3O_4磁性纳米粒子-氧化石墨烯复合材料的可控制备及结构与性能表征

首先利用高温分解法制备了粒径为18nm的Fe3O4磁性纳米粒子,并进行羧基化修饰,然后与聚乙烯亚胺(PEI)化学修饰的氧化石墨烯进行交联反应,得到磁功能化的氧化石墨烯(MGO)复合材料.研究了氧化石墨烯片上的磁性纳米粒子的可控负载及其对复合材料磁性能的影响.利用透射电子显微镜(TEM),原子力显微镜(AFM),X射线衍射(XRD),傅里叶变换红外(FT-IR)光谱,热重分析(TGA),振荡样品磁强计(VSM)等手段对MGO复合材料的形貌,结构和磁性能进行了表征.结果表明,我们发展的MGO复合材料的制备方法具有简单、可控的优点,所制备的MGO复合材料具有较高的超顺磁性.该类磁性氧化石墨烯复合材料有望在磁靶向药物、基因输运、磁共振造影以及磁介导的生物分离和去除环境污染物等领域获得广泛的应用.

磁性纳米Fe3O4与Fe3O4/TiO2复合材料的制备

用共沉淀法制备了纳米Fe3O4.TEM及XRD的测定结果表明制备了尖晶石型纳米Fe3O4,VSM结果显示样品具有超顺磁性.在此基础上采用均匀沉淀法制备了Fe3O4/TiO2复合材料,XRD和UV-Vis结果表明制备出双层封闭结构的复合粒子的光吸收带发生了较大幅度的红移,并进入可见光区,同时吸收光强度也明显增大,这对开发日光型催化剂是十分有利的.

石墨烯/Fe_3O_4磁性纳米材料分散固相萃取环境水样中的己烯雌酚

合成了石墨烯/Fe3O4磁性纳米材料(G/Fe3O4),并以此作为吸附剂,建立了分散固相萃取环境水样中己烯雌酚(DES)的新方法。通过红外光谱(FT-IR)、X射线衍射仪对吸附剂进行表征。考察了pH值、吸附时间、盐类等对吸附性能的影响。结果表明,最佳吸附pH值为7.0,吸附时间为20 min,吸附率最高可达88.2%。无水乙醇可有效洗脱吸附在石墨烯/Fe3O4磁性纳米材料表面的己烯雌酚,回收后的吸附剂可再利用。石墨烯/Fe3O4磁性纳米材料对己烯雌酚的等温吸附符合Langmuir模型,其最大吸附容量为79.6 mg/g,Langmuir吸附平衡常数为5.39 mL/μg。

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。

磁性Fe_3O_4/α-Fe_2O_3核壳材料降解水中亚甲基蓝

以Fe_3O_4为核,以α-Fe_2O_3为壳层,合成出一种核壳结构的Fe_3O_4/α-Fe_2O_3纳米复合材料.采用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）和X-射线衍射仪（XRD）等表征手段对核壳材料的形貌、组成及结构等进行了表征,并将其应用于亚甲基蓝溶液的降解.结果表明：核壳结构的Fe_3O_4/α-Fe_2O_3纳米粒子粒径约为50-80nm.当H_2O_2用量为0.23mol/L,Fe_3O_4/α-Fe_2O_3投加量为5g/L,pH值为2,亚甲基蓝溶液初始质量浓度为5.0mg/L,60min内亚甲基蓝的降解可达98.7%.Fe_3O_4/α-Fe_2O_3纳米粒子经过3次循环使用后,对亚甲基蓝仍具有较好的降解能力.

磁性核壳Fe_3O_4@TiO_2纳米材料的制备及光催化性能表征

为解决TiO_2光催化纳米材料在使用过程中不易回收的问题,采用直接水解法成功制备了磁性核壳结构Fe_3O_4@TiO_2纳米材料,采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X-射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)等对其物理化学特性进行了表征,并且考察了制备工艺条件,如钛酸四丁酯(TBOT)用量、氨水用量、反应温度、反应时间等因素对Fe_3O_4@TiO_2纳米颗粒光催化效果的影响。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,优化后制备工艺条件为:TBOT用量1.0 m L、氨水用量0.3 m L、制备温度85℃、制备时间4h,所得Fe_3O_4@TiO_2纳米材料对罗丹明B的催化降解效率明显提高,罗丹明B降解率达到98%。对负载前后纳米颗粒的磁滞回线进行测试发现,TiO_2的包覆并未明显减弱Fe_3O_4的磁性,所制备的可回收磁性Fe_3O_4@TiO_2催化剂具有良好的稳定性和重复利用性能。

α-Fe_2O_3/Fe_3O_4纳米复合材料的相变化及室温磁性质

为研究纳米α-Fe2O3和Fe3O4在受热过程中的物相变化过程和磁学性质,采用燃烧合成方法制备了含α-Fe2O3和Fe3O4不同尺寸的纳米复合材料.用XRD、TEM、穆斯堡尔谱和振动样品磁强计,表征纳米复合材料相变化过程中的性质.结果表明,低于450℃煅烧的复合材料样品中含有一定量的超顺磁相,该相影响着此温度以下煅烧得到的纳米复合材料的磁性质,晶粒尺寸在该温度附近也具有临界现象;复合材料中存在的超顺磁相是超细颗粒尺寸α-Fe2O3和Fe3O4的贡献;当复合材料中的超顺磁相消失后,随煅烧温度提高在复合材料中α-Fe2O3的质量分数不断增加,而Fe3O4的质量分数不断降低直至消失.

核-壳型磁性金属有机骨架材料Fe_3O_4@IRMOF-3的合成、表征及其催化反应研究

以Fe3O4为核心,以IRMOF-3为壳层,采用层层包裹的方法制备了核-壳结构的磁性Fe3O4@IRMOF-3材料。用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)、及扫描电镜(SEM)等手段对材料进行表征,并考察了材料在Knoevenagel缩合反应中的催化反应性能。实验结果表明,Fe3O4@IRMOF-3材料呈现出Fe3O4和IRMOF-3的双重功能,既可以磁性分离,又具有IRMOF-3的晶体结构、孔结构和催化性能,在Knoevenagel缩合反应中表现出较好的催化活性、选择性和稳定性。

磁性Fe_3O_4/α-Fe_2O_3核壳材料的制备及处理含铬(Ⅲ)废水的应用

以Fe3O4为核、α-Fe2O3为壳层,制备出1种核壳结构的Fe3O4/α-Fe2O3负载型纳米复合材料,采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电镜（TEM）和X射线衍射仪（XRD）等表征手段对核壳材料的形貌、组成及结构等进行了表征,并考察了该材料对Cr（Ⅲ）的去除性能以及Fe3O4/α-Fe2O3粒子的再生和重复利用性能。结果表明,制备得到的Fe3O4/α-Fe2O3纳米粒子具有典型的核壳结构,粒径约为40~100 nm。在p H为4.5时,Fe3O4/α-Fe2O3对Cr（Ⅲ）的饱和吸附量达到33.34 mg/g。Freundlich方程比Langmuir方程更好地描述了Fe3O4/α-Fe2O3吸附Cr（Ⅲ）的行为,表明此吸附是多层物理吸附。以0.1 mol/L的H2SO4为解吸剂将吸附在核壳Fe3O4/α-Fe2O3上的Cr（Ⅲ）解吸,可以实现很好的再生,再生的Fe3O4/α-Fe2O3经过3次循环使用后,对Cr（Ⅲ）仍具有较好的去除能力。

利用DBD等离子体处理技术制备Fe3O4/云南松磁性复合材料

采用空气介质阻挡放电(DBD)冷离子体处理云南松木材表面,然后浸泡在带有负电荷的Fe3O4纳米材料溶液中,研究了不同沉积次数对松木表面Fe3O4纳米材料沉积量的影响。采用扫描电镜和红外光谱测试了沉积5次的松木表面的形貌和化学成分变化,并测试其电磁屏蔽效果。结果表明:经空气DBD冷等离子体处理后的松木表面可以沉积Fe3O4纳米材料,松木表面Fe3O4纳米材料的沉积量与沉积次数有关,本研究中沉积5次,每次20 min,效果较好,沉积了Fe3O4纳米材料的松木具有明显的电磁屏蔽效果。

Fe_3O_4磁性纳米材料在食品安全检测中的研究进展

Fe3O4磁性纳米材料是一种特殊的纳米材料,基于其独特的尺寸效应和异常的磁学性质,近年来已被广泛应用到食品安全检测中。文章综述了Fe3O4纳米材料在食品安全检测应用中的最新研究,最后对该领域面临的挑战及研究趋势做出论述。

新型磁性材料──Co－Fe_3O_4磁流体的研制

本文途述了化学法制备Ｃｏ－Ｆｅ＿３Ｏ＿４磁流体的试验结果。在适宜的工作条件下，只要活性剂和载液选择得当，且与磁性颗粒之间的配比合理，就可以制备出磁性强和稳定性好的Ｃｏ－Ｆｅ＿３Ｏ＿４磁流体。通过对主要操作变量参数的研究，确定了最佳工艺条件。对相同操作条件下制备的Ｃｏ－Ｆｅ＿３Ｏ＿４磁流体和Ｆｅ＿３Ｏ＿４磁流体进行了比较，结果表明：前者的饱和磁化强度远大于后者。本试验研究为研制高质量的磁流体提供了依据。

磁性Fe_3O_4/碳纳米管复合材料光催化处理刚果红染料废水

采用共沉淀法制备了一种磁性Fe3O4/CNTs(碳纳米管复合物),采用XRD、SEM、VSM等对Fe3O4/CNTs复合材料的晶相、颗粒大小和磁性能进行了表征。以刚果红染料废水处理为例,研究了不同处理工艺、催化剂投加量、溶液p H、催化剂重复使用等因素对Fe3O4/CNTs材料光催化脱色刚果红染料废水效果的影响。结果表明,当刚果红染料起始质量浓度为10 mg/L,用量为0.2 g/L,3%的H2O20.2 m L,光照50 min后,Fe3O4/CNTs对刚果红溶液的脱色率达到97.0%。催化剂重复使用第4次,对刚果红染料的脱色率仍可达87%以上。此外,Fe3O4纳米粒子的存在使Fe3O4/CNTs材料具有较强的磁性,且可通过外加磁场将其从处理后的水体中快速分离回收。

磁性负载型光催化材料TiO2／Fe3O4的制备、改性及表征

采用溶胶-凝胶法制备核-壳式结构的TiO2/Fe3O4负载型光催化剂,并对其进行中间层改性,制备出TiO2/SiO2/Fe3O4光催化材料.研究了pH等制备条件对TiO2/Fe3O4材料光催化性能的影响,并对比了改性前后降解甲基橙的光催化性能,通过X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(FT-IR)、振动样品磁强计(VSM)和透射电子显微镜(TEM)对改性前后颗粒的磁性能、晶相和形貌进行了表征.研究表明:磁性负载光催化剂TiO2/Fe3O4和TiO2/SiO2/Fe3O4均为超顺磁性,且光催化性能较高,在1 h内甲基橙脱色率达90%以上,其降解反应均属于一级动力学反应;SiO2中间层的引入可显著提高材料的饱和磁化强度、光催化速率和循环使用的光催化活性.