Fe3O4擔載及包覆的介孔碳的合成及吸附性能的研究.pdf

1、隨著工業(yè)化的快速發(fā)展,隨之帶來的水污染越來越嚴重,特別是水體中的難降解有機污染物、染料,不僅造成水環(huán)境的污染,而且更加危害百姓身體健康。在水處理中,吸附技術是最有效的一種方式,多孔炭作為吸附劑被廣泛的使用。但在實際應用中,多孔碳面臨著不易分離,難以回收的難題,同時孔徑小等缺點,嚴重限制了其實際應用價值。鑒于以上多孔碳的缺點,本論文致力于具有高吸附性能的磁性介孔碳的合成和表征,同時研究了其對染料和有機物的吸附性。本論文分別采取了“一鍋法”

2、和納米澆鑄法,制備出擔載磁性的介孔碳(Fe3O4/MC)和具有核殼結構的磁性介孔碳(Fe3O4@MC)。這樣制備出來的復合物擁有很好的磁學性質,因而便于分離回收。
　　論文主要包括兩個部分:
　　第一部分:介紹了一種新型擔載磁性的介孔碳(Fe3O4/MC)的制備和表征,以及其對染料和有機物吸附性能的研究。以介孔碳為載體,六水三氯化鐵為鐵源,乙二醇為還原劑,醋酸鈉為沉淀劑,通過原位合成的方法,在介孔碳載體的孔道內合成磁性納米粒

3、子,成功的制備出擔載磁性的介孔碳。制得的磁性介孔碳復合微球具有大的孔徑(4.3nm),高的比表面積(741.8m2/g)和大的孔容(1.20cm3/g),高的磁飽和度(7.15emu/g)。詳細的研究了其對有機物和染料(苯酚、甲基橙和羅丹明B)的吸附性能,表現(xiàn)出極高的吸附性能,吸附過程屬于單分子層吸附;同時擔載磁性的介孔碳Fe3O4/MC擁有很高磁化飽和度,在外加磁場作用下,可以很好的實現(xiàn)磁性分離。
　　第二部分:主要介紹通過硬模

4、板法制備一種新型具有核殼結構的磁性介孔碳(Fe3O4@MC)并對其進行了詳細的表征,探討了其對有機物和染料的吸附性能。首次在酸性條件下,以P123為模板劑,TEOS為硅源,通過溶劑揮發(fā)自組裝的方法制備具有核殼結構的磁性介孔硅材料Fe3O4@nSiO2@mSiO2,其磁飽和度達到2.24emu/g。然后以蔗糖為碳源,通過二次浸漬的方式,高溫炭化,制得磁性碳硅復合物,接著除去二氧化硅,合成出具有核殼結構的介孔碳Fe3O4@MC。制得的磁性復