納米鐵顆粒的制備、分散及脫氯性能的研究.pdf

1、介紹了納米粉體的發(fā)展歷史和典型的制備方法，重點(diǎn)研究了氫電弧等離子體法制備納米鐵顆粒過(guò)程中工藝參數(shù)H2、Ar壓力、電流、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速等對(duì)納米粉體產(chǎn)率及微觀結(jié)構(gòu)的影響。利用X射線(xiàn)衍射分析（XRD）、掃描電鏡（SEM）、X射線(xiàn)能譜儀(EDS )及透射電鏡（TEM）等分析手段對(duì)該方法所制備的樣品進(jìn)行了的表征。隨后對(duì)所制備的納米鐵顆粒進(jìn)行了分散實(shí)驗(yàn)，針對(duì)納米顆粒容易產(chǎn)生團(tuán)聚的現(xiàn)象分析了團(tuán)聚體產(chǎn)生和消除的機(jī)理。分別以十二烷基硫酸鈉（SDS）和油酸為表面

2、活性劑，通過(guò)改變超聲時(shí)間和表面活性劑濃度確立了納米鐵顆粒在乙醇中的最佳分散狀態(tài)。最后將分散好的納米鐵顆粒用于已配制好的三氯乙烯、四氯乙烯、四氯化碳以及它們的混合溶液進(jìn)行脫氯實(shí)驗(yàn)，分別對(duì)幾種溶液的低濃度和高濃度，原溶液和反應(yīng)液進(jìn)行了討論，用氣相色譜法和氯離子滴定法對(duì)脫氯效果進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果表明： （1） 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明制備納米鐵顆粒的最優(yōu)操作參數(shù)為：電流600A，氬氣壓力0.045MPa，氫氣壓力0.03MPa，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速2400r

3、/min。對(duì)產(chǎn)率的影響次序?yàn)椋弘娏?、氬氣壓力、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、氫氣壓力。 （2） 通過(guò)對(duì)所制備的納米鐵顆粒的XRD，SEM等測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)制得的納米鐵粉純度高，粒徑分布不太均勻，團(tuán)聚現(xiàn)象比較嚴(yán)重，二次顆粒的直徑甚至達(dá)到幾百納米。因此對(duì)所制備的納米鐵粉進(jìn)行有效的分散是非常必要的。 （3） 樣品的磁性能測(cè)試表明該粉體的矯頑力小，Hc＝182.4Oe，剩磁近似為零，具有極高的軟磁特性，是適用于高頻領(lǐng)域的較為理想的軟磁粉體。

4、 （4） 納米鐵顆粒在乙醇溶劑中的Zeta電位為4.7mv，表面帶有正電荷，所以陰離子表面活性劑對(duì)其分散效果比較明顯。本實(shí)驗(yàn)中選擇兩種陰離子表面活性劑油酸和十二烷基硫酸鈉進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)油酸對(duì)其有明顯的分散效果，理想分散工藝參數(shù)為，油酸加入量3wt％，超聲時(shí)間30min。 （5） 在沒(méi)有加反應(yīng)物的情況下氯代烴不會(huì)自行降解，納米鐵顆粒對(duì)氯代烴有明顯的脫氯作用。對(duì)TCE，PCE，CT單組分及混合組分測(cè)試的結(jié)果表明利用納米鐵顆粒