Fe3O4基納米復合材料的設計合成及光催化的性質研究.pdf

1、近年來，隨著高科技的迅速發(fā)展，人們對材料的性能提出了越來越高的要求。以往的單一材料已經不再滿足發(fā)展的需求，復合材料逐漸成為主角。納米復合材料是納米技術在納米材料上一個具有應用性的重要方面。納米復合材料通過協(xié)同效應結合了兩種或多種材料的特性并打破了原來各材料間的界限，具有普通復合材料所不具備的優(yōu)異性能，如優(yōu)異的光、電、磁、熱學性能，表面活性，敏感特性和高的穩(wěn)定性，這些特性能夠滿足各種特殊的需求，具有很好的研究和應用價值。納米Fe3O4顆粒

2、不僅具有一般納米顆粒所具備的量子尺寸效應、體積效應、宏觀量子隧道效應、比表面效應等，而且具有特殊的超順磁、生物相容性等一系列特殊的物理化學性質，在生物醫(yī)學、生物分離、光催化、磁流體、微波吸收等方面具有廣泛的應用，而成為磁性納米材料研究的焦點。但是，納米Fe3O4具有較高的表面能和較大的表面積，同時磁性粒子之間存在偶極相互吸引作用，因此Fe3O4納米顆粒對于無磁性的納米顆粒而言更容易在分散液中發(fā)生團聚和沉降。根據大量的文獻報道發(fā)現(xiàn)，在Fe

3、3O4納米顆粒的表面包覆一層無機惰性材料或者高分子聚合物可以有效地提高Fe3O4納米顆粒的分散性，防止Fe3O4納米顆粒在外界條件下氧化，同時由于材料之間的協(xié)同效應提高了原無機惰性材料和高分子聚合物的理化性質。
　　 本文的主要工作是在已合成具有單分散性的納米Fe3O4的基礎上，合成了Fe3O4@TiO2、Fe3O4/Ag和Fe3O4@SiO2@Ag具有異質結構的納米復合材料，通過XRD、TEM和UV-vis等多種測試手段對所得

4、的產物進行表征，并對其光催化性能進行了研究。具體內容如下:
　　 1、核殼型Fe3O4@TiO2納米復合材料的制備、表征及光催化性質
　　 通過水解沉淀輔助溶劑熱晶化法合成了具有核殼結構的可見光催化劑Fe3O4@TiO2。利用X射線衍射(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)、紫外-可見光譜儀(UV-vis)等表征儀器對樣品進行了表征，并研究了該磁性納米復合材料對亞甲基藍的可見光光催化性能。
　　 2、Fe3O4/A

5、g異質納米復合材料的制備、表征及光催化性質
　　 以Fe3O4納米顆粒為種子，在無機/有機混合相中，通過聚乙烯吡咯烷酮(PVP)在室溫下還原銀氨溶液，制備了納米Fe3O4/Ag異質納米復合材料。利用X射線衍射(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)、紫外-可見光譜儀(UV-vis)等表征儀器對樣品進行了表征，并研究了該磁性納米復合材料對亞甲基藍的光催化性能。
　　 3、Fe3O4@SiO2@Ag核殼納米復合材料的制備、表征及