镍铁复合磁性纳米材料的制备及其在污水处理中的应用研究

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文镍铁复合磁性纳米材料的制备及其在污水处理中的应用研究作者姓名：李新艳指导教师：刘岩副教授东北大学材料与冶金学院申请学位级别：硕士学科类别：工程学科专业名称：冶金工程论文提交日期：2014年6月论文答辩日期：2014年6月学位授予日期：2014年7月答辩委员会主席：凌太矸评阅人：☆扬旅内泵东北大学2014年6月万方数据AThesisinChemicalTechnologyThePreparationofNickel-·ironCompositeMagneticNan

2、omaterialsandTheirApplicationinⅥ协stewaterTreatmentByLiXinyanSupervisor：AssociateProfessorLiuYanNortheasternUniversityJune2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作

3、了明确的说明并表示谢=亡已思。学位论文作者签名：考第件幽日期：沏f吐-7、1学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口两年0学位论文作者签名：李撕勒导师签名：舀川哆∥签字日期：汕I啦．7．≯签字日期：如f啦7、≥万方数据东北大

4、学硕士学位论文摘要镍铁复合磁性纳米材料的制备及其在污水处理中的应用研究摘要与传统纳米吸附剂相比，磁性纳米材料作为一种新型的吸附材料，具有超强磁分离特性，在外磁场的作用下易从废水中分离回收，且脱附过程简单，可循环使用，而且表面带有功能基团修饰的磁性纳米颗粒在污水处理领域中更具有独特的优势。本文采用水热还原法，以硫酸亚铁和氯化镍为原料，柠檬酸三钠为配位剂，水合肼为还原剂，在氮气保护下合成了～系列镍铁双金属颗粒及镍纳米颗粒，通过改变反应物中镍铁摩尔比、反应时间、温度以及pH值等实现对所得磁性镍铁产品组

5、成、形貌、结构以及磁学性能的调控作用，并通过XRD、VSM、SEM、TG—DTA对其进行了表征。采用硅酸钠碳酸化分解法在磁性核表面包覆二氧化硅层制得具有核壳结构的磁性纳米复合颗粒，并通过各种检测手段对该类磁性复合材料进行了表征。研究发现，包覆二氧化硅后的磁性纳米颗粒大小均一，分散均匀，且抗氧化性能明显优于未复合二氧化硅的颗粒。本文将所得磁性合金颗粒以及复合磁性颗粒应用于水处理领域，采用吸附柱吸附法考察了溶液初始浓度、吸附剂用量、不同组成颗粒等因素对Ni2+吸附效果的影响。研究发现，磁性纳米吸附剂

6、对Ni2+的去除率随着初始浓度的增加、吸附剂用量的增大和包覆层二氧化硅层厚度的增加而增大，吸附剂颗粒在弱酸条件可以进行脱附和重复利用，而且对Ni2+的吸附效果比较稳定。采用搅拌吸附法研究了磁性吸附剂对有机物(罗丹明B)以及重金属离子(Ni2+)的吸附动力学及吸附热力学，研究发现，吸附过程均符合准二级动力学模型和Freundlich等温模型，说明吸附过程主要受化学吸附控制。搅拌吸附法对Ni2+的吸附效果更好，当初始浓度为160rag·L’1时，其平衡吸附量为44．9640mg·g-1。关键词：镍铁

7、磁性纳米材料；二氧化硅；吸附；镍离子；罗丹明B．II．万方数据东北大学硕士学位论文AbstractThePreparationofNickel·-ironCompositeMagneticNanomaterialsandTheirApplicationinstewaterTreatmentAbstractAsanewkindofadsorbentmaterials，magneticnanomaterialshaveenteredintooHrsightbecauseofthesuperiorma

8、gneticseparationcharacteristics，easyseparationandrecoverabilityoftheexternalmagneticfield，desorptionprocesssimpleandeasytoberecycledwhichcomparedtoconventionaladsorbents．Andmodifiedwithfunctionalgroupsofmagneticnanoparticleshavegreatpotentialapplicat