磁性复合粒子Fe3O4@mSiO2-NH2的制备、性能及应用研究

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1、本科毕业设计(论文)题目：磁性复合粒子Fe3O4@mSiO2-NH2的制备、性能及应用研究学生姓名：程孟学号：12096230专业班级：材料化学12-2班指导教师：胡松青，Sonsangjun2016年6月16日中国石油大学(华东)本科毕业设计(论文)磁性复合粒子Fe3O4@mSiO2-NH2的制备、性能及应用研究摘要作为同时具备磁性和纳米尺度特性的特殊纳米粒子，Fe3O4在越来越多的领域表现出巨大的应用潜力。首先通过高温分解和修饰的Stober方法制备表面包覆介孔二氧化硅的Fe3O4粒子并采用硅烷试剂对其表面修饰；然后采用X射线衍射(X

2、RD)、红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、振动样品磁强计(VSM)和BET等技术对所制备的粒子进行结构、形貌和性能表征；最后探索粒子吸附重金属离子的能力。结果表明，粒子在包覆前后分别为立方体和球形，尺寸分别在40-70nm和220-260nm，降低前驱体浓度和反应时间可获得更薄的SiO2壳；复合粒子平均孔径和表面积分别为2.6nm和675m2·g-1；另外复合粒子磁性得以保留且对Fe3+具有较大吸附量，达20.66mg·g-1。本课题研究结果对磁性复合粒子在水质处理方面的应用具有重要指导意义。关键词：磁性复合粒子；高温分解

3、法；介孔二氧化硅；表面功能化；磁分离中国石油大学(华东)本科毕业设计(论文)Researchofpreparation、propertiesandapplicationforFe3O4@mSiO2-NH2AbstractFe3O4,asakindofnanoparticleswithmagneticpropertiesandnanoscalefeaturesareusedinmoreandmorefields,expressingtheirgreatpotentialapplication.Firstly,wepreparedmagnet

4、itebythermaldecompositionofiron(Ⅲ)acetylacetonate,modifyingitwitholeicacidinordertoimprovethedispersionandstabilityofnanoparticlesandprovidepossibilitiesforpost-process.Secondly,Fe3O4nanoparticleswerecoatedbyalayerofmesoporoussilicausingmodifiedStobermethodfortheapplicati

5、oninwatertreatment.ThenstructuralandmagneticpropertieswerecharacterizedbyXRD,SEM,FT-IR,vibratingsamplemagnetometer(VSM)andBETtechniques.Finally，theabilitiesofparticlesinremovingheavymetalionswasresearched.Obtainedresultsrevealedthatdecreasingtheprecursorconcentrationandth

6、ereactiontimedecreasesthethicknessofthesilicashell.Beforeandaftercoating,particleswerecubicandsphericalwithaveragesizeof40-70nmand220-260nmrespectively.Theas–preparedcompositeparticleshadanaverageporesizeof2.6nmandahighsurfaceareaof675m2·g-1.Aftersilicacoating,theFe3O4@mS

7、iO2maintainedthemagneticpropertiesandhadarelativelylargeadsorptioncapacityforFe3+;upto20.66mgofFepergofadsorbent.Theseresultsdemonstratethespecialstructureandpropertiesofnanocompositesandimplytheprospectiveapplicationinwatertreatment.Keywords：Magneticcompositeparticles；Th

8、ermaldecomposition；Mesoporoussilica；Surfacefunctionalization；Magneticseparation中国石油大学(华东)本科毕业设计(