二元CoFe2O4-p-MgFe2O4磁性液体的制备及磁化特性研究

采用化学共沉淀法制备了CoFe2O4强磁性纳米微粒和p-MgFe2O4(Mg(OH)2与Fe(OH)3的混合物)弱磁性纳米微粒.并按体积比为1:1将CoFe2O4磁性液体、p-MgFe2O4顺磁磁性液体混合,得到二元CoFe2O4-p-Mg-Fe2O4磁性液体.实验结果表明混合磁性液体的磁化强度不能简单等于两种单一磁性液体磁化强度的叠加.在CoFe2O4磁性液体中,其磁性微粒在无场时会自发组装形成对磁化强度无贡献的闭合环状团聚体结构.二元磁性液体磁化时,这种CoFe2O4微粒环可能部分破裂.根据偶极子相互作用能判断CoFe2O4体系与p-MgFe2O4体系无相互作用,因此可根据单元磁性液体的磁化性质为基础来分析二元磁性液体的磁化性质.

Abstract：

Strong magnetic CoFe2O4 nanoparticles and weak magnetic p-MgFe2O4 (mixture of hydroxide Mg(OH)2 and Fe(OH)3) nanoparticles are produced by the chemical co-precipitation technology. Binary ferrofluids of CoFe2O4-p-MgFe2O4 are obtained by mixing CoFe2O4 ferrofluids and p-MgFe2O4 paramagnetic fluids in a ratio of 1: 1 (v/v). The experimental results indicate that the magnetization of the binary ferrofluid is not simple summation of the two single magnetic fluids. Without external magnetic field,some particles can self-assemble into aggregates of closed ring-like structures, which make no contribution to the magnetization for the CoFe2O4 ferofluid. In the magnetization process of the binary ferrofluid, the closed ring-like structure can partially break. Based on the interaction between two dipoles, it can be judged that there is no magnetic interaction between the CoFe2O4 magnetic system and the p-MgFe2O4 magnetic system. Therefore, the magnetization behavior of the binary ferrofluids can be analyzed based on the single magnetic fluids.     

腐植酸修饰的Fe3O4磁性纳米复合物去除水中结晶紫

合成了Fe3O4/腐植酸（HA）复合物,用TEM,FT-IR,VSM及Zeta电位等对其进行了表征,并将其用于吸附染料结晶紫（CV）.对吸附动力学、吸附等温线及影响吸附的因素如腐植酸钠盐用量、pH值、离子强度等进行了研究.结果表明,Fe3O4/HA复合物能够有效去除CV,可用Langmuir吸附模型很好拟合吸附数据,最大吸附量为145.56mg/g,吸附过程符合准二级动力学模型.Fe3O4/HA复合物可重复使用,有很好的磁性,易于快速分离.     

COFe2O4-p-NiFe2O4二元离子型磁性液体的制备及其场致光透射驰豫

介绍了CoFe2O4-p-NiF2O4二元离子型磁性液体的制备方法,用X射线衍射仪、透射电子显微镜、振动样品磁强计分别对NiFe2O4微粒前驱体(p.NiFe2O4)和COFe2O4微粒的结构、粒径和磁性进行了测量与分析,研究了CoFe2O4-p-NiFe2O4二元离子型磁性液体在平行于激光照射方向具有不同梯度的外磁场作用下的场致透光的驰豫时间,并从微观结构上分析了产生驰豫时间差异的原因.     

磁性纳米Fe3O4对水中磷的吸附去除研究

建立了一种基于磁性Fe3O4纳米材料吸附除磷的方法,研究了Fe3O4纳米微粒浓度、溶液pH值、反应时间及温度等因素对磷去除的影响,并进一步探讨了吸附动力学及吸附等温线.结果表明,纳米Fe3O4对溶液中磷的去除率随时间的增加而增加,在5h可达到吸附平衡.在优化条件下对磷的去除可达90％,可用于处理含磷废水.由于纳米Fe3O4有很好的磁性,在外磁场作用下容易实现快速的固液分离,在磷废水处理中有潜在应用价值.     

聚乙烯亚胺交联法修饰磁性壳聚糖去除水中六价铬

利用一锅热溶剂法合成磁性壳聚糖纳米颗粒(MCTS),再用聚乙烯亚胺(PEI)修饰,成功合成了一种新型磁性生物吸附材料PEI-MCTS,并将其用于吸附去除Cr(VI),系统研究了溶液初始pH值、 PEI负载量、吸附剂用量、离子强度及吸附时间等对Cr(VI)吸附去除的影响.结果表明,酸性条件有利于Cr(VI)的吸附, PEI-MCTS吸附Cr(VI)符合Langmuir模型和准二级动力学模型,最大吸附量为193.57 mg/g. PEI-MCTS纳米复合材料稳定、重复使用性好,可用于Cr(VI)的吸附去除.     

磁性斜发沸石对溶液中Pb2+的吸附性能

利用磁性斜发沸石作吸附剂,考察了含背景电解质溶液初始pH、吸附剂投加量、Pb2+初始浓度、吸附时间等对其吸附Pb2+的影响,通过动力学模型和等温吸附模型探讨了磁性斜发沸石吸附Pb2+可能的作用机制.结果表明,磁性斜发沸石能够有效去除水体中的Pb2+,最大吸容附量达136.1 mg/g.磁性斜发沸石对Pb2+的吸附平衡时间为48h,溶液pH =6.0左右时,吸附剂投加量增大有利于Pb2+的去除;随着溶液中NaNO3背景电解质浓度增大,磁性斜发沸石对Pb2+的吸附量显著降低;吸附行为符合准二级动力学模型及Langmuir等温吸附模型.推测磁性斜发沸石对Pb2+的吸附既有物理吸附又有化学吸附.     

COFe2O4-p-NiFe2O4二元离子型磁性液体的制备及其场致光透射驰豫

介绍了CoFe2O4-p-NiFe2O4二元离子型磁性液体的制备方法,用X射线衍射仪、透射电子显微镜、振动样品磁强计分别对NiFe2O4微粒前驱体（p-NiFe2O4）和CoFez04微粒的结构、粒径和磁性进行了测量与分析。研究了CoFe2O4-p-NiFe2O4二元离子型磁性液体在平行于激光照射方向具有不同梯度的外磁场作用下的场致透光的驰豫时间,并从微观结构上分析了产生驰豫时间差异的原因。     

磁性纤维素／Fe3 O4／活性炭复合材料吸附刚果红性能研究

采用NaOH/硫脲/尿素混合水溶液低温溶解的绿色工艺快速溶解纤维素,并以纤维素、Fe3O4、活性炭为原料制得磁性纤维素/Fe3O4/活性炭复合吸附剂,运用XRD、SEM、TGA等技术手段对其进行了全面表征。将刚果红溶液作为目标污染物,考察了吸附剂投加量、溶液初始浓度等对吸附效果的影响,并对吸附动力学、热力学进行了探讨。结果表明,增大溶液初始浓度能有效提高吸附量;去除率随着吸附剂投加量的增加而提高。磁性纤维素/Fe3O4/活性炭复合吸附剂对刚果红偶氮染料的吸附等温线符合Freundlich模型,吸附过程符合拟二级动力学方程,内扩散为主要控速步骤。吸附是熵推动的自发放热过程,低温有利于反应的进行。     

磁性水滑石的制备、表征及其吸附刚果红的应用研究

[目的]采用水热法制备磁性水滑石材料(MNP-LDH),并以该材料作为吸附剂来吸附水体中的刚果红染料,探究其脱附和循环利用性,同时制备磁纳米四氧化三铁(MNP)和水滑石(LDH)作为对照。[方法]采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、红外光谱、比表面积测定仪以及X射线衍射仪对上述材料进行表征;采用静态吸附的方法,以紫外可见分光光度计为检测手段,考察了pH、吸附时间和初始浓度等对材料吸附性能的影响;采用Langmuir吸附等温模型和准二级动力学吸附模型对上述材料进行了热力学和动力学模拟研究;以氢氧化钠为洗脱剂,对MNP-LDH进行了脱附和循环利用性研究。[结果]1)由电子显微镜图谱可以看出:MNP-LDH与MNP均呈规则的球型结构,粒径同为100 nm左右,MNP-LDH形成的孔径较裸露的MNP更小;MNP-LDH与LDH的红外光谱图中400~600 cm~(-1)的吸收峰代表Fe—O、Al—O及Mg—O的伸缩振动和弯曲振动,1 300 cm~(-1)附近的吸收峰对应C—O的伸缩振动,3 400 cm~(-1)左右的峰归属于O—H伸缩振动。X射线衍射光谱图显示:MNP-LDH以及MNP都为Fe_3O_4晶型,且出现了MNP-LDH的特征峰;MNP-LDH的单点BET比表面积远大于LDH的单点BET比表面积。2)当pH值从2增至4时,材料对水中刚果红的吸附能力随之明显降低,当pH值达到4以后,吸附容量基本保持平衡,且MNP-LDH的吸附容量大于MNP和LDH的吸附容量。3)随着刚果红初始质量浓度增大,MNP-LDH和MNP对刚果红的吸附容量也不断增大,当质量浓度达到100 mg·L~(-1)后,材料达到吸附饱和。4)随着超声时间延长,MNP-LDH的吸附容量不断增加,10 min以后,材料对不同初始质量浓度刚果红的吸附都达到平衡。5)MNP-LDH和MNP对刚果红的吸附符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学吸附模型。6)0.1 mol·L~(-1)的氢氧化钠可以定量洗脱刚果红,且材料可循环使用4次而脱附率基本没有变化。7)将本材料应用于某工业废水中刚果红的去除分析,待测物的回收率为113%,说明本材料可有效去除实际水样中的刚果红。[结论]在pH2.5,刚果红初始质量浓度为150 mg·L~(-1),超声时间为15 min的条件下,MNP-LDH可以达到最大吸附容量265.96 mg·g~(-1);MNP-LDH具有良好的再生性。     

磁性壳聚糖/多壁碳纳米管复合吸附剂吸附甲基橙的性能研究

以壳聚糖、多壁碳纳米管和磁性γ-Fe2O3粒子为原料,通过微乳化法制备出磁性壳聚糖/多壁碳纳米管复合吸附剂。运用XRD和VSM等手段对复合吸附剂进行了表征,并研究了吸附剂配比、吸附剂投加量、甲基橙初始浓度、pH、无机阴离子、温度等因素对甲基橙脱色效果的影响。结果表明,γ-Fe2O3磁性粒子和多壁碳纳米管被壳聚糖包裹;引入多壁碳纳米管显著提高了吸附容量;吸附剂的最佳投加量为0.6 g/L;甲基橙初始浓度增大,去除率下降,吸附量上升;酸性环境有利于吸附;降低温度有利于吸附;吸附动力学较好地符合拟二级动力学模型,分子内扩散模型是吸附控制机制之一;吸附等温线更符合Langmuir模型,最大单分子层吸附量为62.97 mg/g。