资源描述：
《纳米铁酸钴的合成及其在水处理中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第9卷第13期2009年7月科学技术与工程Vol19No113July2009167121819(2009)1323928204ScienceTechnologyandEngineeringZ2009Sci1Tech1Engng1纳米铁酸钴的合成及其在水处理中的应用田喜强董艳萍赵东江马松艳(绥化学院化学与制药工程系,绥化152061)摘要以F2127为表面活性剂,CoCl2·6H2O和Fe(NO3)3·9H2O为无机源,采用一种简单的有机溶胶-凝胶法合成了纳米铁酸钴溶胶,分别在450℃、500℃、600℃焙烧有机凝胶得到铁酸钴纳米粒子。通过XRD、红外、TG、
2、比表面积测定等,对纳米铁酸钴样品进行了表征。随着焙烧温度的升高,样品的XRD衍射峰强度逐渐增加,结晶度提高,但比表面积下降。研究了制备的铁酸钴对污水中Cr(VI)离子的去除能力,实验结果表明焙烧温度越低,去除能力越强。关键词纳米材料溶胶2凝胶法铁酸钴水处理中图法分类号X703;文献标志码B铁酸盐是一类以Fe(III)氧化物为主要成分的了纳米铁酸钴粒子。复合氧化物。它具有较好的物理化学性质,例如铁铬及其化合物被广泛应用到电镀、皮革处理、磁性,因而备受研究者的关注。目前,人们对铁酸摄影等工业生产中,这些工业的废水中含有大量的[10—12]6+盐的研究不但从理论上取
3、得了长足的进展,而且它Cr(VI)。Cr离子对有机生物体的危害特别[1,2]在实践中也被广泛应用,例如:在电子技术、催大,USEPA已把铬列为对水源的高毒性污染物,因[3]化剂中。铁酸钴是铁酸盐系列的一种,是性能优而去除水中的Cr(VI)是相当重要的。目前,已有文[13]良的软磁材料,突出的优点是电阻率极高、磁谱特献报道铁酸盐对Cr(VI)有较好的去除能力,所性好,极适宜在高频和超高频下应用。可应用于高以研究纳米CoFe2O4样品对Cr(VI)离子的去除能密度信息贮存、磁流体技术、磁诱导药物传输力意义重大。[4—9]等。因而,纳米CoFe2O4材料引起了人们极
4、大1实验部分的研究兴趣。近年来,铁酸钴的合成方法大体上可分为:物理方法和化学方法(气相沉积法、共沉淀1.1试剂与仪器法、水热合成法、溶胶凝胶法、超声化学、溶胶-凝Fe(NO3)3·9H2O、CoCl2·6H2O、NH3·H2O、胶自动燃烧法、高温分解有机先驱物法等)。这些无水乙醇等无机试剂均为分析纯,三嵌段聚合物制备方法各有其独特的优异之处,但大多数方法存F127(EO106PO70EO106,MW=12600,ProductNo.在着工艺复杂,条件苛刻,不易制得薄膜等不足之P2443—250G)。处。本文以F2127为表面活性剂,硝酸铁和氯化钴RigakuT
5、AS100热分析仪、78HW—1数显恒温为无机先驱物,通过简单的有机溶胶-凝胶法合成磁力搅拌器、SX224210恒温电阻炉、CuKα靶的X射线衍射仪(RigakuD/max—IIIB(40kV,30mA))、2009年3月23日收到绥化学院科学技术研究项目(K081006)、PerkinElmer(USA)红外光谱仪、北京仪器技术公司绥化学院分析化学与食品功能成份分析及的ST—2000型比表面积孔径测定仪、原子吸收光谱应用研究创新团队项目(CX2008002)、绥化学院杰出青年基金项目(SJ08004)资助(ThermoElementalSOLAAR-Mλ=3
6、57.9nm)等。第一作者简介:田喜强(1980—),男,黑龙江兰西人,讲师,硕士,研1.2样品的制备究方向:化学教学和材料化学。E2mail:tianxiqiang@163.com。1.0gF2127分散到20mL无水乙醇中,保持13期田喜强,等:纳米铁酸钴的合成及其在水处理中的应用392935℃不断搅拌,待溶液澄清后加入4.5mL氨水,升2.2纳米CoFe2O4的TEM温到75℃溶液澄清,逐滴加入4.1gFe(NO3)3·图2示出了600℃焙烧温度CoFe2O4纳米粒子9H2O和1.4gCoCl2·6H2O的20mL二次水混合的TEM图。可见,铁酸钴纳米粒
7、子平均尺寸约在溶液,不断搅拌,待溶液澄清后,降至室温。即得到32nm左右,这与由Scherrer公式计算的值基本吻先驱物溶胶,陈化后烘干焙烧即得到目标产物。合。进一步证明了该方法合成的CoFe2O4粒子尺寸是纳米级。虽然有少量的粒子发生聚集,但多数2结果与讨论CoFe2O4粒子分散的较好,这种合成方法通过表面活性与氨水的作用,实现组分在原子级的组装,因2.1CoFe2O4样品的XRD分析此能制备粒子尺寸均匀的纳米CoFe2O4材料,且粒图1示出CoFe2O4焙烧样品的XRD图。样品子不易团聚,有较好的分散性。特征衍射峰与标准的CoFe2O4衍射图谱(JCPDS
8、为No.22—1086)基本一致,含有
