磁性碳材料的制备、表征及吸附亚甲基蓝溶液的研究

发布时间：2017-06-22 09:15

  本文关键词：磁性碳材料的制备、表征及吸附亚甲基蓝溶液的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着社会经济的快速发展,磁性材料在众多的领域中有着很广泛的应用。本文采用乳液聚合法制备了具有核/壳结构的磁性聚合物Fe_3O_4/PSt,核为以油酸修饰的Fe304、壳为聚苯乙烯(PSt)。用正交实验优化了制备磁性聚合物Fe_3O_4/PSt的条件,并通过红外光谱法,X-射线粉末衍射法,热重分析法等方法对磁性聚合物Fe_3O_4/PSt进行了表征。将磁性聚合物Fe_3O_4/PSt在N_2气氛中340℃恒温3h进行焙烧,制备了磁性碳材料,通过红外光谱法、X-射线粉末衍射法、热重分析法等方法对磁性碳材料进行了表征,研究了该磁性碳材料对水溶液中亚甲基蓝的吸附作用,室温下最大吸附量为53.61 mg/g.用Langmuir吸附等温线模型和Freundlich吸附等温线模型对磁性碳材料吸附亚甲基蓝溶液的平衡数据进行了拟合。动力学由准一级反应方程和准二级反应方程进行拟合。结果表明,该磁性碳材料对水溶液中亚甲基蓝的吸附用Freundlich吸附等温线模型(R2=0.9845)描述,更为精确。吸附动力学由二级动力学模型拟合更为准确。吸附过亚甲基蓝的磁性碳材料在N_2气氛中340℃恒温2 h,进行焙烧后得到再生磁性碳材料,用0.01g磁性碳材料吸附亚甲基蓝20 min后吸附量为7.29mg/g。
【关键词】：磁性碳材料 吸附 亚甲基蓝
【学位授予单位】：辽宁大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ127.11;O647.3
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 引言12-22
• 0.1 磁性材料12-18
• 0.1.1 磁性物质的发展过程12-13
• 0.1.2 磁性四氧化三铁纳米材料13-14
• 0.1.3 磁性复合材料14-18
• 0.2 碳材料18-20
• 0.2.1 碳材料的合成19-20
• 0.3 磁性碳材料的应用20-21
• 0.4 本论文的研究目的21-22
• 第1章 磁性碳材料的制备、表征和吸附性能的研究22-27
• 1.1 主要试剂及仪器22-23
• 1.1.1 主要试剂22
• 1.1.2 主要仪器与设备22-23
• 1.2 磁性聚合物的制备23-24
• 1.2.1 磁流体的制备23
• 1.2.2 乳液聚合法制备Fe_3O_4/PSt23-24
• 1.3 磁性碳材料的制备24-25
• 1.4 磁性碳材料吸附亚甲基蓝溶液的研究25-26
• 1.4.1 亚甲基蓝工作曲线的绘制25-26
• 1.4.2 吸附的时间对吸附的影响26
• 1.4.3 初始浓度对吸附的影响26
• 1.4.4 温度对吸附的影响26
• 1.5 再生的磁性碳材料对亚甲基蓝的吸附26-27
• 第2章 结果与讨论27-44
• 2.1 磁流体表征27-28
• 2.1.1 Fe_3O_4磁流体的红外光谱图的表征27
• 2.1.2 Fe_3O_4磁流体的X-射线粉末衍射的表征27-28
• 2.2 磁性聚合物Fe_3O_4/PSt的制备28-32
• 2.2.1 磁性聚合物Fe_3O_4/PSt的红外光谱图30-31
• 2.2.2 磁性聚合物Fe_3O_4/PSt的X-射线粉末衍射图31
• 2.2.3 磁性聚合物Fe_3O_4/PSt的热重分析图31-32
• 2.3 磁性碳材料的制备32-35
• 2.3.1 焙烧条件对磁性碳材料吸附亚甲基蓝的影响32-33
• 2.3.2 磁性碳材料的红外光谱图33-34
• 2.3.3 磁性碳材料的X-射线粉末衍射图34
• 2.3.4 磁性碳材料的热重分析图34-35
• 2.4 磁性碳材料吸附亚甲基蓝溶液的研究35-37
• 2.4.1 吸附的时间对吸附量的影响35-36
• 2.4.2 初始的浓度对吸附量的影响36
• 2.4.3 温度对吸附量的影响36-37
• 2.5 Langmuir吸附等温线模型37-38
• 2.6 Freundlich吸附等温线模型38-39
• 2.7 亚甲基蓝溶液在磁性碳材料上的吸附动力学39-42
• 2.8 再生的磁性碳材料对亚甲基蓝的吸附42-44
• 第3章 结论44-45
• 致谢45-46
• 参考文献46-51
• 附录51-58

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