钴铁氧体基复合纳米材料的制备及其应用研究

发布时间：2024-11-27 21:42

　　钴铁氧体是一种典型的软磁尖晶石型铁氧体,其纳米材料具有优异的物理性能和良好的化学稳定性。本论文研究了钴铁氧体及其复合纳米材料的制备和物性,深入探讨了其在染料及金属离子吸附和微波吸收领域中的应用,并详细阐述了其物性机理。为了提升钴铁氧体纳米材料的吸附性能和吸波性能,研究了利用含特殊官能团的有机物及二维石墨烯对钴铁氧体纳米材料的性能改性,解释了复合纳米材料的物性增强机理。具体研究内容分为以下两部分:1.PA/CFO复合纳米材料对染料及金属离子的吸附研究。通过简单的微波水热法分别制备出CoFe2O4(简写为CFO)以及CFO和植酸(Phytic Acid,简写为PA)的复合纳米材料(PA/CFO)。对CFO和PA/CFO进行了系列的表征和吸附性能测试。测试结果表明PA的添加抑制了 CFO纳米颗粒的生长,影响了 CFO纳米颗粒的形貌,导致了复合纳米材料磁性能的下降。在刚果红(CR,阴离子型染料)和亚甲基蓝(MB,阳离子型染料)的吸附实验中,PA/CFO表现出明显地对MB的选择性吸附性能。在金属离子吸附实验中,PA/CFO展现了超强的吸附效果,对Pb2+的吸附量高达833.8mg g-1。吸附机理...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图３－１．样品Ｓ１￣Ｓ５的ＸＲＤ图谱??Ｆｉｇ．?３－１．?ＸＲＤ?ｐａｔｔｅｒｎｓ?ｏｆ?ｓａｍｐｌｅｓ?ＳＩ?？Ｓ５??

３．３结果与讨论??３．３．１表征结果分析??图３－１为ＣＦＯ和ＰＡ／ＣＦ？五个样品的ＸＲＤ衍射图谱，分别用Ｓ１？Ｓ５来代替。Ｓ１??表示纯ＣＦＯ纳米颗粒，Ｓ２？Ｓ５分别表示ＰＡ加入量为０．３?ｇ，?０．６?ｇ，０．９?ｇ，１．２?ｇ的四??种ＰＡ／ＣＦＯ样品。ＸＲＤ是用来研究样....

图３－２．样品ＳＩ？Ｓ５的红外光谱图??Ｆｉｇ．?３－２．?ＦＴＩＲ?ｓｐｅｃｔｒａ?ｏｆ?ｓａｍｐｌｅｓ?Ｓ１?？Ｓ５??３－３３４是品的ＳＥＭＴＥＭ，３－３（ａ）?￣?（ｅ）品??

??图３－２给出了?Ｓ１？Ｓ５的红外吸收光谱，并标明了所有吸收峰。在图中，３４２７ｃｍ－１??处的吸收峰归因于样品中吸附水分子的０－Ｈ伸缩振动，１６３７ｃｍ－１处的吸收峰是水分子??中Ｈ－０－Ｈ弯曲振动模型的红外特征峰，这两个吸收峰存在于Ｓ１￣Ｓ５样品所对应的五??条曲线中［３７....

图３－５．样品中不同形貌形成的图解说明??Ｆｉｇ．?３－５．?Ｔｈｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ａｓ－ｐｒｅｐａｒｅｄ?ｓａｍｐｌｅｓ??１３??

??有趣的是，如图３－３?（ｃ）所示，当增加ＰＡ的添加量后，纳米颗粒之间发生粘结而形??成一种短棒状形貌。随着进一步增加ＰＡ，图中出现越来越多的短棒，而且这些短棒??自组装成片状结构，进而构造出一种粒、棒、片共存的三维立体结构，图３－３?（ｆ）中??可以清晰的看到这种珊瑚状的三维....

图３－６．?（ａ）样品ＳＩ？Ｓ５的磁滞回线和（ｂ）样品Ｓ５的磁分离试验??Ｆｉｇ．?３－６．?（ａ）?Ｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓ?ｌｏｏｐ?ｏｆ?ｓａｍｐｌｅｓ?ｏｆ?ＳＩ?？Ｓ５?ａｎｄ?（ｂ）?ｍａｇｎｅｔｉｃ?ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?Ｓ５??

形状各向异性，应力各向异性及交换各向异性［４Ｍ３］。在本章中，样品矫顽力的变化主??要是由其突出的形状各向异性所导致。前文曾提到铁氧体的磁性非常有利于将其从溶??液中分离，这对于吸附试验来说杜绝了吸附剂可能造成的二次污染。图３－６?（ｂ）说明??本章所制备样品Ｓ５在磁场下较易分离....

本文编号：4012722