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四氧化三铁磁性微纳米复合材料的液相合成、表征以及性能研究

作　者: 胡海波
导　师: 王正华
学　校: 安徽师范大学
专　业: 无机化学
关键词: 四氧化三铁磁性复合材料液相合成
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

磁性微纳米材料在物理和化学等方面表现出与常规材料不同的特殊性能而广受关注。发展具有独特结构和组成的磁性微纳米材料并付诸应用具有重要的意义。然而磁性微纳米材料易团聚成块,表面功能基团少,这些缺点使得它难以满足更广泛的应用。磁性微纳米复合材料则能克服这些缺点,因而成为当前材料领域研究的热点。本论文研究了四氧化三铁微纳米复合材料的制备,合成出了Fe₃O₄@SiO₂,Fe₃O₄@SiO₂-Ag,Fe₃O₄@SiO₂@PbS等多种四氧化三铁微纳米复合材料,并研究了它们的形成机理及其在离子吸附,污染物监测等方面的应用。主要研究工作可概括为以下几个方面:1、以水热合成的四氧化三铁微球为基质,利用硅酸钠的水解作用,在80℃下合成了Fe₃O₄ @SiO₂磁性复合材料。利用感应耦合等离子发射光谱仪和分光光度计,详细地研究了该复合材料对各种有毒重金属离子的吸附能力,并发现其对铅离子和汞离子有良好的吸附性能。由于该材料同时具有磁性,可以方便地从溶液中分离出来,因此具有良好的应用价值。2、利用四氧化三铁微球和正硅酸乙酯为原料,在常温下合成了Fe₃O₄@SiO₂复合材料。并在此基础上,利用银镜反应原理合成了Fe₃O₄@SiO₂-Ag三重磁性复合材料。利用XRD、SEM、TEM和EDX等手段详细地对其进行了表征,结果证明该复合材料的最外层包覆有一层分布均匀的,尺寸约为20纳米的银颗粒。我们利用该材料作为表面增强拉曼散射的基底材料,详细地研究了其对罗丹明6G和三聚氰胺等物质的检测效果,结果表明罗丹明6G的检测限可达1×10^-15M,三聚氰胺的检测限可达1×10^-6 M,显示了其良好的检测性能。3、在上述工作的基础上,我们通过简单液相合成方法制备了Fe₃O₄@SiO₂@PbS三重磁性复合材料。虽然对其性能有待进一步研究,但此项工作为利用液相方法合成具有核壳结构的磁性微纳米复合物,以及合成其它具有核壳结构的无机纳米材料具有一定的借鉴意义。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章绪论  9-27
  1. 引言  9
  2. 磁性纳米材料简介  9-21
  3. 论文设想  21-22
  参考文献  22-27
第二章单分散核壳结构 Fe_30_4@ Si0_2 磁性复合材料的合成及其在污水处理中的应用  27-39
  1. 前言  27-28
  2. 实验过程  28-30
  3. 结果与讨论  30-37
  4. 结论  37
  参考文献  37-39
第三章 Fe_30_4@ Si0_2-Ag 三重磁性复合材料的合成、表征以及利用它的表面拉曼增强效应检测三聚氰胺  39-52
  1. 前言  39-40
  2. 实验部分  40-42
  3. 结果与讨论  42-49
  4. 结论  49
  参考文献  49-52
第四章 Fe_30_4@ Si0_2@ PbS 三层磁性微纳米复合材料的液相合成  52-59
  1. 前言  52
  2. 实验部分  52-54
  3. 结果与讨论  54-56
  4. 结论  56
  参考文献  56-59
附录  59-60
  硕士期间完成的论文  59-60
  致谢  60

四氧化三铁磁性微纳米复合材料的液相合成、表征以及性能研究

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