包覆型MCM-48磁性复合材料的制备及其吸附性能的研究

摘要

介孔材料MCM-48型分子筛由于自身条件的优越性，在催化、吸附分离、医药等方面都具有非常有潜力的应用前景，可以用作吸附剂、催化剂和主体材料来合成新型的碳纤维、电子迁移光敏剂、非线性光学材料、半导体材料以及量子团簇等。因其具有较大的孔径，可以从污水中较好地吸附Ag、Hg、Pb、Cd等离子半径较大且不容易被微孔分子筛吸附的重金属离子。在含有较高硫酸根离子的情况下，可以去除浓度较低的铬酸根与砷酸根，还可以吸附污水中的有机污染物苯、甲苯及具有挥发性的一些有机化合物。同时，由于磁性纳米材料具有超顺磁性、高的饱和磁强度、高的矫顽力、制备工艺简单及耐腐蚀、耐磨损等一系列的优点，但是颗粒易团聚一直以来是铁氧体制备的最大难题，这就导致磁性纳米材料在应用上受到很大程度的限制。鉴于目前存在的问题，制备核壳式的磁性复合材料Y@MCM-48，以铁氧体为核MCM-48为壳来实现两种材料的性能互补，解决自身存在的问题，本文的主要工作内容如下:
　　通过溶胶凝胶法制备介孔材料MCM-48，分别改变制备过程中模板剂的种类，表面活性剂与硅源的摩尔比，水浴搅拌温度观察复合材料的形貌与性能变化，表征结果显示，所得到的介孔材料MCM-48微观结构为尺寸较为均一的球形形貌，表面积为1030.07～1252.48m2/g，孔容为0.77～1.31cm3/g，孔径为2.01～3.56nm，粒径直径分布在300～500nm之间。
　　首先用溶胶凝胶法制备出CoFe2O4磁性颗粒，然后利用溶胶凝胶法在磁性颗粒CoFe2O4表面包裹一层有序介孔二氧化硅，形成以磁性纳米颗粒为核的磁性复合材料CoFe2O4@MCM-48，分别改变制备过程中钴铁尖晶石的添加量，表面活性剂与硅源的摩尔比，乙二醇(F108)的用量观察复合材料的形貌与性能变化，表征结果显示，所得到的CoFe2O4@MCM-48复合材料的微观结构为尺寸均一的球形形貌，表面积为982.86～1078.46m2/g，孔容为0.69～1.30cm3/g，孔径为1.86～2.52nm，粒径直径分布在350～500nm之间。

目录

摘要

图清单

表清单

第一章 绪论

1．1、介孔材料基础理论

1．1．2、有序介孔材料研究历程

1．2、磁性有序介孔复合材料的研究进展

1．2．1、磁性纳米材料概述

1．2．2、磁性介孔复合材料的合成

1．3 本论文选题背景，研究内容及意义

1．3．1、论文选题的特点

1．3．2、论文选题的创新

参考文献

第二章 实验部分

2．1、实验思路

2．2、实验试剂

2．3、实验仪器

2．4、实验合成

2．4．1、MCM-48分子筛的合成

2．4．2、磁性颗粒的合成

2．4．3、Y@MCM-48的合成

2．5 样品的测试与表征方法

2．5．1、X射线衍射(XRD)

2．5．2、氮气吸附脱附分析

2．5．4、傅里叶变换红外光谱分析(FT-IR)

2．5．5、振动样品磁强计(VSM)

参考文献

第三章 溶胶凝胶法制备MCM-48型分子筛

3．1、引言

3．2、样品制备

3．3、实验结果与讨论

3．3．1、不同模板剂对结果的影响

3．3．2、不同TEOS／CTAB摩尔比对结果的影响

3．3．3、不同PH值结果的影响

3．3．4、不同煅烧温度对结果的影响

3．4、本章小结

参考文献

第四章 溶胶凝胶法合成磁性有序复合材料CoFe2O4@MCM-48

4．1、引言

4．2、样品制备

4．3、实验结果与讨论

4．3．1、不同铁酸钴用量对结果的影响

4．3．2、不同TEOS／CTAB摩尔比对结果的影响

4．3．3、不同F108(乙二醇)用量对结果的影响

4．4、本章小结

参考文献

第五章 总结

致谢

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