fe_3o_4微球及其复合材料的制备与性能研究

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1、■？＇分类号：学校巧码：１０４２６？密级：学号：４０１３０６００１０者息种化乂净ｑ！＾订ＱｉｎｇｄａｏＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ专业硕±学位论文ＰＲＯＦＥＳＳＩＯＮＡＬＭＡＳＴＥＲＤＥＧＲＥＥＴＨＥＳＩＳＦｅＸ）Ｊ放巧及其复合材料的制各与性能研究作者：唐猜指导教师：万家齐学科专业：材料工程专业代码：０８５２０４研巧方向：纳米材料的制备与应用２０１５年６月５日ＦＣ

2、３０４微球及其复合材料的制备与性能研究。－么化？夕如学位论文完成日期：指导教师签字：嘗轉妾受会放贵容．ｗｒ一巧巧Ｉ斗１０＾ＦＣ３０４微球及其复合材料的制备与性能研究摘要在过去的几十年中，磁性ＦＣ化微球由于具有独特的物理化学性质，被广泛３应用在细胞分离领域。磁性、基因工程领域、信息存储领域、催化剂等众多领域一ＦＣ，、３化微球的性质与其尺寸、结晶性和表面化学结构密切相关制备尺寸均结晶性好、表面性能优异、易于多功能化的磁性Ｆｅ３〇４微球及其复合材

3、料是实现上述应用的关键。本论文主要研究了磁性ＦＣ３０４微球及其复合材料的制备，及其在催化领域的应用。论文主要包括Ｗ下内容：１，，艺二醇作为溶剂在ＮａＯＨ、采用水热法四水合氯化亚铁作为铁源，存在的条件下，不使用任何表面活性剂，制备了尺寸均匀的ＦＣ３０４磁性微球。通－过改变反应时间ａＯＨ，Ｘ射线衍射仪（ＸＲＤ、、反应温度、Ｎ和水的加入量采用）扫描电子显微镜巧ＥＭ）、透射电子显微镜（ＴＴＥＭ）、氮气物理化学吸附仪、磁性能测量系统Ｓ等手段，Ｆｅ化磁性微球的形貌演化和生长过程。

4、结果（ＭＰＭ）研究了ｓ一表明，制备的磁性Ｆｅ〇球尺寸均、结晶性良化由小于３０ｎｍ的初级粒子３４微ＦＣ，在室温下表现为超顺磁性ｅ泪４磁性微球形成的机理可能为：ｅｌ组装而成。Ｆ２在ＮａＯＨ和艺二醇存在的条件下，首先生成Ｆｅ（ＯＨ）２与乙二醇的复合物，然后此复合物发生歧化反应生成单质Ｆｅ和Ｆｃ３〇４，随着反应时间的延长和反应溫度的升高，单质Ｆｅ会转化为Ｆｃ。３化２，、受贻贝足腺分泌的黏附蛋白启发，选用多己胺作为表面修饰剂利用多己胺的自聚合作用在磁性ＦＣ３化微球表面形成了与

5、贻贝黏附蛋白结构相似的仿生聚多巴胺包覆层，采用紅外。通过改变机械攒拌时间、多己胺加入量及锻烧温度光谱（ＩＲ）、ＳＥＭ、ＴＥＭ等手段，研究了反应条件对聚多己胺包覆层厚度及产物形貌和结晶度的影响。硏究结果表明，包覆层的厚度随着机械攒拌时间和多己胺加入量的增多而变厚，聚，但随着机械揽拌时间的继续延长和多己胺加入量的増多多己胺包覆层的厚度増加幅度变小，产物结晶度变好，形。随着般烧温度的升高貌由表面粗糖的球形变为表面光滑的多边形。３、Ｆ〇，在室温下，将聚多己胺包覆ｅ３４微球加入

6、到硝酸银水溶液中利用聚＋多己胺对银离子具有的吸附及还原作用，将Ａｇ离子原位还原为Ａｇ纳米粒子，成功制备了载银四氧化Ｈ铁微球。采用ＴＥＭ、ＳＥＭ、ＸＲＤ、ＥＤＳ等测试手段对所得产物的结构与形貌进行分析表征。通过研巧硝酸银浓度对Ａｇ负载量的影响发现，随着硝酸银水溶液浓度的升高，产物中Ａｇ含量也随之升高。４、Ｗ模拟偶氮染料废水甲基楼溶液与棚氯化钢的还原反应为模型，研巧了载银Ｆｅｓ化微球对有机偶氮染料废水的催化降解性能及可磁性回收利用性。研究结果表明，载银Ｆｅ记４微球对甲基澄

7、溶液有良好的脱色降解效果，反应结束后可在外加磁场的作用下实现催化剂的快速分离回收。由于聚多己胺对银纳米粒子的固定与分散作用，可有效阻止银纳米粒子的团聚与流失，经过６次循环使用，催化效率仍大于９０％。反应温度、口１１值、催化剂用量、Ｎａ２Ｓ０４浓度＾＾及Ｎ姐Ｈ４浓度对甲基憧的最终转化率影响不大。关键词！水热法；Ｆｅ３〇４微球；聚多己腺纳米银；催化还原ＰＲＥＰＡＲＡＴＩＯＮＡＮＤＰＲＯＰＥＲＴＩＥＳＯＦＦｅ３〇４ＭＩＣＲＯＳＰＨＥＲＥＳＡＮＤＴ邸取ＣＯＭＰＯ

8、ＳＩＴＥＳＡＢＳＴＲＡＣＴ＊Ｉｎ１：ｈｅａｓｔｄｅｃａｄｅｓＦｅ３〇４ｍｉｃｒｏｓｈｅｉｅｓｈａｖｅｂｅｅｎｗｉｄｅｌｕｓｅｄｉｎｃｅｌｌｓｉｓｏｌａｔｅｄｐ，ｐｙ，ｇｅｎｅｔｉｃｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏ打ｓｔ；ｏｒａｇｅａｎｄｃａｔａｌｙｓｔｆｉｅｌｄｏｗｉｎｇ化化ｅｉｒｕｎｉｑｕｅｈ－ｙｓｉｃａｌａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌｒｏｅｒｔｉｅｓ．Ｉｔｈａｓｂｅｅｎｗｅｌｌｋｎｏｗｎｔｈａｔｔｈｅｒｏｅｒｔｉｅｓ