一维纳米材料的制备及其对污染物的去除

发布时间：2019-07-12 12:03

【摘要】：近年来,碳纳米管作为最重要的纳米材料之一,对它的研究也越来越受到人们的重视。通过将各种功能特性赋予碳纳米管使其带有一些新颖的性质,进一步对其组分及形态进行调控,可以得到了一系列功能化的碳纳米管。本文将主要介绍碳纳米管及磁性碳纳米管复合材料的制备以及在吸附催化方面的应用性研究。第一大部分,以MWCNTs为载体,合成介孔硅,硅酸镍包覆的碳纳米管。这两种介孔材料对染料亚甲基蓝具有很好的吸附性能。此过程低成本,效率高,更重要的是,这种方法在应用其他类型的介孔材料如SBA-15有着巨大的潜力。考虑到非磁性材料难于从其所处的溶剂中分离出来,为此,利用了一种简便和通用的方法来制CNTs/Fe3O4纳米复合材料并以此为模板合成了可控介孔硅包覆的磁性碳纳米管,并研究了对染料亚甲基蓝的吸附性能及重复利用性。第二大部分,以CNTs/Fe3O4纳米复合材料为载体,多巴胺,甲醛-间苯二酚为聚合单体,合成了CNTs/Fe3O4@Pdop,CNTs/Fe3O4@PFR聚合物包覆的磁性碳纳米管,聚合物包覆的磁性碳纳米管由于其表面富有大量的-OH等反应基团,能够用来对氯金酸进行原位还原,并可以固定Au纳米粒子,不需要添加任何的还原剂;所包覆的聚合物的厚度能通过简单地改变单体的量来进行调控。另外,所合成的磁性碳纳米管复合纳米材料具有较高的磁饱和强度,因此该类一维纳米材料在催化应用方面具有广泛的应用前景。而且,通过在氮气保护下煅烧,可以得到了介孔碳层包覆的一维磁性材料,此材料可以很好的对有机染料亚甲基蓝吸附,且展现出了良好的重复利用性。
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图片说明：在相对低温以及较短的反应时间内制备α-MnO2的超长纳米线，，如下图1-2。并且这种超长的二氧化锰纳米线由于其表面电荷带有负电荷,使得它能够对带正电荷的甲基紫染料有很强的吸附作用。最后利用简单的真空抽滤和煅烧的方法,可以将二氧化锰纳米线回收利用,经过5次循环使用,对于甲基紫的吸附率依然高达99%以上(如图1-3）。如图 1-2：膜高倍SEM图片:(一)膜的整体视图;(b)更高的膜的放大。内部:独立的膜照片。Fig. 1-2：FESEM images of the membrane: (a) overall view of the membrane; (b) higher magnificationof the membrane. Insets: photographs of the free-standing membrane.如图 1-3 (a)对于MnO2纳米线吸附甲基紫溶液的不同时间段的紫外可见图谱(甲基紫
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图片说明：芮康奈忝阶饔谩Ｗ詈罄銆眉虻サ恼婵粘槁撕挽焉盏姆椒?可以将二氧化锰纳米线回收利用,经过5次循环使用,对于甲基紫的吸附率依然高达99%以上(如图1-3）。如图 1-2：膜高倍SEM图片:(一)膜的整体视图;(b)更高的膜的放大。内部:独立的膜照片。Fig. 1-2：FESEM images of the membrane: (a) overall view of the membrane; (b) higher magnificationof the membrane. Insets: photographs of the free-standing membrane.如图 1-3 (a)对于MnO2纳米线吸附甲基紫溶液的不同时间段的紫外可见图谱(甲基紫
【学位授予单位】：上海工程技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB383.1

【参考文献】