两种典型结构氧化锰矿物的微波吸收及对抗生素的微波降解研究

发布时间：2018-04-17 02:33

  本文选题：水钠锰矿 + 锰钾矿　； 参考：《中国地质大学(北京)》2017年硕士论文

【摘要】：本论文对天然水钠锰矿进行结构、性能分析,发现了天然氧化锰矿物具有良好的微波吸收性能。为了进一步研究氧化锰矿物与微波的作用机制,本论文合成了两种代表性的氧化锰矿物(1×∞)层状结构水钠锰矿和(2×2)孔道结构的锰钾矿。进一步对水钠锰矿的酸碱性、平均氧化度等进行调控,研究了成分、形貌等对水钠锰矿微波吸收性能的影响,并探究了微波吸收机制对微波诱导降解四环素(TC)的影响。此外,采用过渡金属元素Co、Fe对(2×2)孔道结构锰钾矿进行掺杂,通过调控固有电偶极矩、晶体对称性、晶体形貌等探究其对微波吸收性能的变化和对微波诱导降解四环素(TC)的影响。主要的研究内容和结论如下:(1)采用共沉淀法成功制备出碱性水钠锰矿、酸性水钠锰矿和锰钾矿,并对其结构和形貌进行了研究。水钠锰矿为层状结构,通过改变合成时低价锰离子的添加量可以调控其平均氧化度;锰钾矿是四方晶系,是粒径为50nm左右的纳米纤维,Co、Fe等过渡金属离子对锰钾矿进行掺杂以后,锰钾矿的晶体结构会从四方晶系向单斜晶系发生转变,形貌也会从纳米纤维转变为微米级别的颗粒。(2)水钠锰矿在微波辐射下既会产生介电损耗又会产生磁损耗。其中,平均氧化度较高的水钠锰矿以介电损耗为主;平均氧化度较低的水钠锰矿以磁损耗为主,换言之Mn离子的电子自旋磁矩是影响水钠锰矿是介电损耗为主还是磁损耗为主的关键因素。锰钾矿的微波损耗以介电损耗为主,Co和Fe离子掺杂锰钾矿后其微波吸收性能会稍微减弱,但是由于晶型转变出现固有电偶极矩,其最强反射吸收峰会往高频移动。(3)微波作用下天然水钠锰矿对四环素具有一定的处理效果;碱性水钠锰矿对四环素的微波降解量我为16.9mg/g;对比一系列Fe-Cryp样品降解四环素,其中锰钾矿原样的微波吸收性能最强,约为-35 dB,对四环素的降解效果也是锰钾矿原样最优,降解量可达21.8mg/g。
[Abstract]:In this paper, the structure and properties of natural sodium manganese ore are analyzed, and it is found that the natural manganese oxide mineral has good microwave absorption property.In order to further study the interaction mechanism between manganese oxide minerals and microwave, two kinds of representative manganese oxide minerals (1 脳 鈭，

本文编号：1761699