磁性金属纳米复合材料的制备及其吸附性能的研究
本文制备了空心Ni/C复合纳米球、介孔Co/CoO/SiO2纳米球、Ni/碳纳米管三种磁性金属纳米复合材料，使用X射线粉末衍射（XRD），扫描电镜（SEM），透射电镜（TEM）、拉曼、比表面、磁测量等手段对所制备材料进行了表征，并探讨了材料的吸附性能。 1、以二氧化硅和二茂镍为原料，采用煅烧法在600℃条件下制备了空心Ni/C复合纳米球，通过XRD、红外、SEM、TEM、磁力仪、比表面测试仪等手段对空心Ni/C复合纳米球进行了表征。研究了空心Ni/C复合纳米球对重金属离子（Pb2+、Hg2+、Cd2+）单一吸附性能和三种离子竞争吸附情况。结果表明，制备的空心Ni/C复合纳米球在吸附时间达到15 min，pH为7时，对Pb2+的最大吸附效率为93.4％。使用准一级动力学模型和准二级动力学模型对吸附动力学数据进行拟合，结果符合准二级动力学模型；用Langmuir和Freundlich模型对数据进行拟合，结果符合Freundlich模型。竞争吸附实验表面该材料对三种金属离子的吸附能力大小为Pb2+＞Cd2+＞Hg2+。循环实验表明材料具有良好的循环使用能力，且在磁场作用下，吸附剂易与溶液分离。 2、以二氧化硅与乙酸钴为原料，采用煅烧法在600℃条件下制备了介孔Co/CoO/SiO2纳米球，并使用XRD、红外、SEM、TEM、磁力仪、比表面测试仪等手段对该材料进行了表征，探讨了所制备对重金属离子（Pb2+、Hg2+、Cd2+）吸附性能的影响。结果发现在吸附时间达到15 min，pH为7时，吸附剂对Pb2+的吸附效率最高，可以达到93.4%。竞争吸附实验表明，介孔Co/CoO/SiO2纳米球对三种金属离子的吸附能力可以分析Pb2+＞Hg2+＞Cd2+。循环实验表明材料具有良好的吸附率，且在磁场作用下，吸附剂易与溶液分离。 3、以二氰二胺和硝酸镍为原料，采用煅烧法在900℃条件下合成了镍/碳纳米管（Ni-CNT）的复合材料，采用X射线粉末衍射（XRD），扫描电镜（SEM），透射电镜（TEM），傅里叶变换红外光谱（FTIR）等手段对产物进行了表征，并对其磁性进行了测量。探讨了不同条件下（吸附时间、吸附剂量、pH）产物对刚果红溶液吸附性能的影响。结果表明，当吸附时间达到20 min、吸附剂用量达到1.0 g.L-1且pH值在8时产物对刚果红的吸附率最高，达到97.8%。循环实验表明其五次吸附后依然保持良好的吸附率，且在磁场作用下，吸附剂易与溶液分离。
磁性纳米材料;吸附性能;重金属离子;刚果红
安庆师范大学
硕士
无机化学
张元广
2019
中文
X703.1;TB383
2019-11-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）