納米鐵氧體與金屬鈷的制備及對剛果紅的吸附性能.pdf

1、本文制備鐵氧體及金屬Co磁性納米材料，通過調(diào)整成分與合成工藝來調(diào)控納米顆粒的微觀形貌，并作為吸附劑用于剛果紅染料的去除。主要研究工作與結(jié)果如下：
　　1.采用快速水熱法合成CoxFe3-xO4（0≤x≤2）納米顆粒，通過調(diào)整反應(yīng)溶液中Fe2+與Fe3+比例，避免鐵氧體合成過程中常出現(xiàn)的Fe2O3，制備出純相的納米鐵氧體CoxFe3-xO4（0≤x≤2）。通過改變鐵氧體中Co含量，控制顆粒尺寸和微觀形貌，并且研究了Co含量對水中剛果

2、紅吸附性能的影響。Co1.6Fe1.4O4納米顆粒具有最大的比表面積(170.1 m2/g)和最好的吸附性能(370.4 mg/g)。經(jīng)多次使用Co1.6Fe1.4O4納米顆粒對剛果紅仍具有良好的吸附性能，是一種十分有發(fā)展前景的新型吸附劑。吸附熱力動力學(xué)和動力學(xué)分析表明，納米CoxFe3-xO4吸附剛果紅符合Langmuir等溫模型和準二級動力學(xué)模型，吸附過程與靜電引力和表面活性位點等有關(guān)。
　　2.采用簡單水熱法以PEG-400

3、0作為軟模板合成了不規(guī)則形貌MnSm0.4Fe1.6O4納米鐵氧體。通過優(yōu)化合成工藝，成功制備出樹枝狀MnSm0.4Fe1.6O4納米鐵氧體。兩步-軟模板法合成的樹枝狀MnSm0.4Fe1.6O4是一種多孔結(jié)構(gòu)，由直徑約50 nm的納米顆粒組裝而成，樹枝直徑約為400 nm。樹枝狀鐵氧體粉末對剛果紅溶液顯示良好的吸附效率，在3h內(nèi)達到99.4％，而不規(guī)則形貌樣品只有51.4%，二者吸附能力的差異主要是受比表面積和孔徑分布的影響。同時樹枝

4、狀MnSm0.4Fe1.6O4納米鐵氧體具有更高的飽和磁化強度55.9 emu/g，這將大大提高吸附后的分離效率。
　　3.通過化學(xué)氧化還原法制備hcp-Co納米團簇，對其結(jié)構(gòu)、形貌、磁性能以及有機染料剛果紅的吸附性能進行研究。通過納米材料在不同溶劑（去離子水、乙醇、丙酮、50%乙醇+50%去離子水）中的吸附性能研究發(fā)現(xiàn)樣品在去離子水中的吸附性能最好，而在丙酮中的吸附性能最差。吸附性能除了與吸附劑在溶劑中的分散性有關(guān)以外，我們推測