磁性納米材料的合成及功能化研究.pdf

1、磁性納米材料是一類非常重要的無(wú)機(jī)功能材料。基于其在信息通訊、生物醫(yī)藥、航空航天和環(huán)保節(jié)能等傳統(tǒng)和新興領(lǐng)域的潛在應(yīng)用前景,近年來(lái)有關(guān)磁性納米材料的合成、表征和功能化已成為磁學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)具有優(yōu)越磁性能和良好分散性的磁性納米材料,并將該材料與有機(jī)物結(jié)合,形成多功能化的磁性有機(jī)復(fù)合材料,是科研工作者努力的方向。本論文通過(guò)合成工藝設(shè)計(jì),制備了性能良好的磁性納米材料,并對(duì)其形成機(jī)理和相關(guān)性能做了較為系統(tǒng)的研究。在磁性材料的基礎(chǔ)上,

2、合成了磁性殼聚糖多功能復(fù)合物,并將其應(yīng)用于重金屬離子吸附。主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　 一、以月桂酸和金剛烷胺為表面活性劑,以1,2-十六烷二醇為分解促進(jìn)劑降解乙酰丙酮鐵(Ⅲ)及乙酰丙酮錳(Ⅱ),可以合成尺寸約為11 nm的鐵酸錳(MnFe2O4)納米粒子。通過(guò)使用不同的酸類表面活性劑及胺類表面活性劑,制備得到了尺寸、形貌不同的MnFe2O4納米粒子。探討了酸類表面活性劑和胺類表面活性劑的吸附機(jī)理。
　　 二、采用化學(xué)共沉淀

3、法合成MnFe2O4納米粒子,探討了NaOH加入量和溫度對(duì)MnFe2O4納米粒子的晶體形成和粒徑的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),隨著NaOH加入量和溫度的增加,MnFe2O4納米粒子的晶粒逐漸趨向成熟,粒徑也逐漸增大。因此,可通過(guò)控制NaOH加入量和溫度調(diào)節(jié)MnFe2O4納米粒子的粒徑。嘗試在反應(yīng)中摻入Dy3+,探討了Dy3+對(duì)MnFe2O4納米粒子粒徑、磁性能等方面的影響。
　　 三、在MnFe2O4納米粒子的基礎(chǔ)上加入殼聚糖,以戊二醛為交

4、聯(lián)劑成功合成了粒徑約為300 nm,具超順磁性的MnFe2O4/殼聚糖納米復(fù)合物。該復(fù)合物可較好的吸附溶液中的Cr(Ⅵ)。溫度對(duì)吸附的影響表明,該吸附過(guò)程為放熱和自發(fā)的過(guò)程。動(dòng)力學(xué)和等溫線的模擬結(jié)果表明,二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程和Freundlich方程表現(xiàn)出更高的相關(guān)度。
　　 四、通過(guò)一步法合成了殼聚糖包覆MnFe2O4納米粒子,該復(fù)合物可較好的吸附低濃度的Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)重金屬離子。動(dòng)力學(xué)和等溫線的模擬結(jié)果表明,二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程