Fe3O4基磁性復(fù)合物在染料廢水處理及鋰離子電池中應(yīng)用.pdf

1、磁性復(fù)合物最為一種新型的功能材料而備受關(guān)注，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于磁記錄、微波吸收、靶藥載體、核磁共振成像、催化劑和電化學(xué)領(lǐng)域。本文以FeCl3·6H2O為原料，乙二醇為還原劑和溶劑，利用乙二醇還原法合成了Fe3O4微球。然后，利用原位聚合方法制備了Fe3O4/聚苯胺(Fe3O4/PANI)復(fù)合微球。對(duì)樣品進(jìn)行了X‐射線粉末衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)、Zeta電位和超導(dǎo)

2、量子干涉磁強(qiáng)計(jì)(SQIM)等技術(shù)表征，并將其作為催化劑，用于在超聲輔助下催化降解甲基橙。研究結(jié)果表明：
　　(1)所制備的Fe3O4/PANI復(fù)合物具有核‐殼式結(jié)構(gòu)、高飽和磁化值、超順磁性，且聚合物殼層為S,Cl‐共摻的聚苯胺。
　　(2) Fe3O4/PANI對(duì)甲基橙分子具有很強(qiáng)的吸附能力，最大吸附量為128.7 mg g–1(25℃)；吸附行為遵循Langmuir吸附模型和準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型。
　　(3)超聲輔助下，

3、Fe3O4/PANI對(duì)甲基橙的降解行為遵循先吸附后催化降解的復(fù)合模型：吸附過程遵循準(zhǔn)二級(jí)吸附動(dòng)力學(xué)，降解過程遵循一級(jí)降解動(dòng)力學(xué)。
　　(4)在其它條件相同的條件下，摻雜態(tài)Fe3O4/PANI對(duì)甲基橙的超聲脫色能力分別是Fe3O4、脫摻雜Fe3O4/PANI和單獨(dú)超聲的4.8、8.8和5.7倍。
　　以Fe(acac)3為鐵源，丙三醇–乙二醇或丙三醇–乙醇混合液為反應(yīng)介質(zhì)，利用溶劑熱結(jié)合煅燒法制備了Fe3O4/碳納米片(Fe3

4、O4/carbon nanosheets)復(fù)合物。探索了反應(yīng)介質(zhì)、反應(yīng)時(shí)間、PVP K-30的用量、前驅(qū)體處理方式等因素對(duì)復(fù)合物形成的影響，并對(duì)樣品進(jìn)行了XRD、SEM、熱重/差熱(TG/DSC)、比表面(BET)及電化學(xué)性能表征。研究結(jié)果表明：
　　(1)以丙三醇–乙二醇、丙三醇–乙醇混合液為反應(yīng)介質(zhì)均可生成片狀的丙三醇鐵前驅(qū)體，丙三醇濃度對(duì)后續(xù)Fe3O4/碳納米片復(fù)合物的形成有重要影響。
　　(2)樣品電極在0.1 C下