试谈刚果介孔γ-Fe_2O_3纳米粒子及介孔TiO_2/γ-Fe_2O_3复合粒子制备及其吸附性能

论文导读：附论文本论文由www.7ctime.com,需要论文可以联系人员哦。中文摘要4-6ABSTRACT6-121前言12-191.1探讨背景121.2纳米材料12-131.2.1纳米材料的分类131.3纳米磁性材料131.4纳米吸附材料13-171.

4.1纳米吸附材料的分类13-141.2纳米吸附材料的吸附作用141.

摘要：当前，大量含有氟离子和有机染料的工业废水释放到环境中，严重危害了人类的健康。吸附法由于其工艺简单、处理量大、成本低，是目前较为理想的废水处理策略。磁性介孔材料，具有较大的比表面积和孔容，并且可轻易地利用外加磁场进行分离回收，可作为一种良好的吸附材料运用到废水处理系统中。本论文的内容涉及到介孔γ-Fe_2O_3纳米粒子和介孔TiO_2/γ-Fe_2O_3复合粒子的制备、表征及其吸附性能的探讨，并得到了较好的结果。首先，以十六烷基三溴化铵(CTAB)为模板剂，采取热分解法合成了介孔γ-Fe_2O_3，并利用X射线衍射(XRD)、磁性测定(V)、N2吸附—脱附(BET法)、热重浅析(TG)、红外光谱(IR)、透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)等手段对其进行了表征。结果显示，随着模板剂用量的增加，介孔γ-Fe_2O_3的磁性减小，比表面积增大，平均粒径在20～30nm之间。其次，探讨了介孔γ-Fe_2O_3对氟离子、刚果红和橙黄Ⅱ的吸附性能：(1)介孔γ-Fe_2O_3对氟离子的吸附速率符合拟二级动力学模型，并且介孔γ-Fe_2O_3对氟离子的吸附率随其比表面积的增加而增加，表明吸附剂的比表面积大小是影响氟离子吸附容量的最主要因素。当溶液的pH=3时，介孔γ-Fe_2O_3对氟离子的吸附率最大。介孔γ-Fe_2O_3的比表面为149.8m~3/g时，对氟离子的最大吸附量为9.0mg/g。介孔γ-Fe_2O_3对氟离子的吸附可用Langmuir等温方程来描述，且吸附剂可多次重复利用。(2)介孔γ-Fe_2O_3对橙黄Ⅱ的吸附对Freundpch和Langmuir等温方程都体现出较好的拟合度，由Langmuir等温吸附方程计算得极限吸附量为61.7mg/g。当溶液的pH值2.5～8.7时，介孔γ-Fe_2O_3对橙黄Ⅱ的吸附量由18.0mg/g急剧下降至0.8mg/g，说明其吸附受pH值的影响。(3)介孔γ-Fe_2O_3对刚果红的极限吸附量为17.2mg/g，其吸附受pH的影响不大。介孔γ-Fe_2O_3对刚果红的吸附主要以van der Waals力为主。最后，以自制的介孔TiO_2和γ-Fe_2O_3粉体为原料，采取简单易行的固相法合成了介孔TiO_2/γ-Fe_2O_3复合纳米粒子，并探讨了介孔TiO_2/γ-Fe_2O_3对刚果红的吸附性能。V结果显示，介孔TiO_2/γ-Fe_2O_3的最大饱和磁化强度为22.8emu/g。N_2吸附—脱附测试表明，介孔TiO_2/γ-Fe_2O_3的最可几孔径为3.4nm，比表面积为86.3m~2/g，是介孔TiO_2比表面积的1/2。介孔TiO_2/γ-Fe_2O_3对刚果红的吸附速率符合拟二级动力学模型，其最大吸附量为126.6mg/g。刚果红溶液pH值以2.5增加到9.8时，吸附率以99.98%减少到3.4%，说明其吸附受溶液pH值的影响较大。关键词：介孔γ-Fe_2O_3论文介孔TiO_2/γ-Fe_2O_3复合粒子论文氟离子论文刚果红论文橙黄Ⅱ论文吸附论文
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ABSTRACT6-12
1 前言12-19

1.1 探讨背景12

1.2 纳米材料12-13

1.2.1 纳米材料的分类13

1.3 纳米磁性材料13

1.4 纳米吸附材料13-17

1.4.1 纳米吸附材料的分类13-14

1.4.2 纳米吸附材料的吸附作用14

1.4.3 纳米吸附材料的运用14-16

1.4.3.1 纳米吸附材料在污水处理方面的运用14-15

1.4.3.2 纳米吸附材料在空气净化方面的运用15

1.4.3.3 纳米吸附材料在环境检测中的运用15-16

1.4.4 纳米磁性吸附材料的探讨近况16-17

1.5 论文的主要探讨内容及作用17-19

2 介孔γ-Fe_2 O_3的制备19-26

2.1 引言19

2.2 实验部分19-20

2.1 主要试剂与仪器19-20

2.2 样品的制备20

2.3 结果与讨论20-25

2.3.1 样品的 XRD 图谱20-21

2.3.2 样品的磁性浅析21-论文导读：实验试剂与仪器37-384.2.2介孔γ-Fe_2O_3对有机染料的吸附实验38-394.3结果与讨论39-474.3.1刚果红、橙黄Ⅱ测定的标准曲线39-404.3.2时间对吸附性能的影响40-424.3.3染料溶液的pH对吸附性能的影响42-434.3.4染料溶液的初始浓度对吸附性能的影响43-474.3.4.1橙黄Ⅱ溶液的初始浓度对吸附性能的影响43-444.3.4.2刚果
22

2.3.3 样品的红外光谱图22

2.3.4 样品的热重浅析22-23

2.3.5 样品的 N_2吸附—脱附曲线及孔径分布23-24

2.3.6 样品的 SEM 和 TEM 图24-25

2.4 本章小结25-26

3 介孔γ-Fe_2O_3 对氟离子的吸附性能及其重复利用探讨26-37

3.1 引言26

3.2 实验部分26-28

3.

2.1 实验试剂与仪器26-27

3.

2.2 电极的校准27

3.

2.3 介孔γ-Fe_2O_3对氟离子的吸附性能测定27-28

3.3 结果与讨论28-36

3.1 吸附时间对吸附性能的影响28-30

3.2 氟溶液的 pH 对吸附性能的影响30-31

3.3 氟溶液的初始浓度对吸附性能的影响31-35

3.1 吸附等温线31-32

3.2 氟离子的吸附率32-33

3.3 Langmuir 吸附等温方程的建立33-34

3.4 Freundpch 吸附等温式的建立34-35

3.4 介孔γ-Fe_2O_3的重复利用探讨35-36

3.4 本章小结36-37

4 介孔γ-Fe_2O_3对有机染料的吸附性能探讨37-48

4.1 引言37

4.2 实验部分37-39

4.

2.1 实验试剂与仪器37-38

4.

2.2 介孔γ-Fe_2O_3对有机染料的吸附实验38-39

4.3 结果与讨论39-47
4.

3.1 刚果红、橙黄Ⅱ测定的标准曲线39-40

4.

3.2 时间对吸附性能的影响40-42

4.

3.3 染料溶液的 pH 对吸附性能的影响42-43

4.

3.4 染料溶液的初始浓度对吸附性能的影响43-47

4.

3.4.1 橙黄Ⅱ溶液的初始浓度对吸附性能的影响43-44

4.

3.4.2 刚果红溶液的初始浓度对吸附性能的影响44-45

4.

3.4.3 Langmuir 吸附等温方程的建立45-46

4.

3.4.4 Freundpch 吸附等温式的建立46-47

4.4 本章小结47-48
5 介孔 TiO_2/γ-Fe_2O_3复合纳米粒子的制备及其对刚果红的吸附性能探讨48-61

5.1 引言48

5.2 实验部分48-49

5.

2.1 实验试剂与仪器48

5.

2.2 样品的制备48-49

5.

2.3 介孔 TiO_2/γ-Fe_2O_3对刚果红的吸附试验49

5.3 结果与讨论49-59
5.

3.1 产物的 XRD 浅析49-50

5.

3.2 产物的磁性浅析50-51

5.

3.3 产物的 N_2吸附—脱附曲线及孔径分布51-52

5.

3.4 刚果红测定的标准曲线52-53

5.

3.5 时间对吸附性能的影响53-54

5.

3.6 刚果红在 TiO_2/γ-Fe_2O_3上的吸附机理54-56

5.

3.7 刚果红溶液的初始浓度对吸附性能的影响56-59

5.

3.7.1 Langmuir 吸附等温方程的建立58-59

5.

3.7.2 Freundpch 吸附等温式的建立59

5.4 本章小结59-61
6 结论61-63
参考文献63-70
硕士探讨生期间发表的论文70-71
致谢71