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機功能材料?；谄湓谛畔⑼ㄓ崱⑸镝t(yī)藥、航空航天和環(huán)保節(jié)能等傳統(tǒng)和新興領域的潛在應用前景,近年來有關磁性納米材料的合成、表征和功能化已成為磁學領域的研究熱點之一。設計開發(fā)具有優(yōu)越磁性能和良好分散性的磁性納米材料,并將該材料與有機物結(jié)合,形成多功能化的磁性有機復合材料,是科研工作者努力的方向。本論文通過合成工藝設計,制備了性能良好的磁性納米材料,并對其形成機理和相關性能做了較為系統(tǒng)的研究。在磁性材料的基礎上,

2、合成了磁性殼聚糖多功能復合物,并將其應用于重金屬離子吸附。主要研究內(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理。
　　 二、采用化學共沉淀

3、法合成MnFe2O4納米粒子,探討了NaOH加入量和溫度對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。嘗試在反應中摻入Dy3+,探討了Dy3+對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/殼聚糖納米復合物。該復合物可較好的吸附溶液中的Cr(Ⅵ)。溫度對吸附的影響表明,該吸附過程為放熱和自發(fā)的過程。動力學和等溫線的模擬結(jié)果表明,二級動力學方程和Freundlich方程表現(xiàn)出更高的相關度。
　　 四、通過一步法合成了殼聚糖包覆MnFe2O4納米粒子,該復合物可較好的吸附低濃度的Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)重金屬離子。動力學和等溫線的模擬結(jié)果表明,二級動力學方程