磁性空心雙層微球的制備及性能研究.pdf

1、空心微球具有大比表面積、低密度、形貌可控等優(yōu)點(diǎn)，在污水處理、納米反應(yīng)器、催化、藥物緩釋、超級(jí)電容器、光電等領(lǐng)域有很好的應(yīng)用前景。而空心多層微球與空心單層微球相比具有更大的比表面積、更好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和優(yōu)異的功能，在相關(guān)應(yīng)用上具有更多的優(yōu)勢(shì)。目前空心多層微球的制備主要采用多次化學(xué)沉積、層層自組裝等方法，過程復(fù)雜耗時(shí)，且難以回收再利用。因此，如何用簡(jiǎn)單有效的方法合成易回收的空心多層微球成為了人們的研究熱點(diǎn)。本論文采用一步氣溶膠法合成了兩殼層組

2、分不同的磁性空心雙層微球，并研究了該微球的相關(guān)性能。
　　論文首先用一步氣溶膠法及溶解-再生長(zhǎng)機(jī)理合成了磁性空心C/SiO2雙層微球，該微球內(nèi)層為C殼，外層為SiO2殼，且兩層間有約50nm的空隙，磁性物質(zhì)均勻分布在殼層中。該微球擁有較大的比表面積和孔體積（分別為226.3m2/g和0.51 cm3/g），利于對(duì)分子的吸附，研究了其對(duì)亞甲基藍(lán)(MB)和金屬離子Pb2+、Ag+的吸附性能。結(jié)果表明，該微球?qū)B的最大飽和吸附量可達(dá)到

3、171.2mg/g高于SiO2單層微球的最大飽和吸附量(150.0mg/g)。在重復(fù)使用5次后，對(duì)MB的去除率仍能達(dá)到95％以上。磁性微球?qū)B的吸附符合Langmuir模型。磁性雙層微球?qū)b2+、Ag+的最大飽和吸附量可分別達(dá)到216.5 mg/g和283.1 mg/g高于SiO2單層微球的最大飽和吸附量(189.8 mg/g和213.4mg/g)，重復(fù)使用5次后，雙層微球?qū)b2+、Ag+的最大飽和吸附量仍能達(dá)到180 mg/g和

4、245 mg/g。另外，在吸附過程中可通過外加磁場(chǎng)對(duì)磁性微球進(jìn)行有效回收。
　　將磁性空心C/SiO2雙層微球作為載體制備了磁性空心C/SiO2-Au微球和C/Au/C微球并考察了它們對(duì)對(duì)硝基苯酚(4-NP)的催化性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明磁性空心C/SiO2-Au微球?qū)?-NP具有很好的催化性能，C/Au/C微球與C/SiO2-Au微球相比具有更好的穩(wěn)定性，且催化性能良好。兩種微球均可通過外加磁場(chǎng)進(jìn)行回收。
　　最后以該磁性空心C