尖晶石結(jié)構(gòu)鐵酸鹽礦物的制備和表征.pdf

1、鐵是地球上含量最多的元素之一，地球上蘊(yùn)含著大量的鐵礦物，最常見(jiàn)鐵礦物是其氧化物和氫氧化物。鐵的氧化物和氫氧化物納米粒子表面可參與絡(luò)合反應(yīng)和催化反應(yīng)，可以清除環(huán)境中的有害物質(zhì)，所以探討納米鐵礦物吸附有機(jī)物的機(jī)理十分有意義。尖晶石結(jié)構(gòu)的鐵酸鹽納米材料是一類(lèi)非常重要的無(wú)機(jī)功能材料。尖晶石類(lèi)鐵酸鹽納米材料廣泛用在磁流體、生物醫(yī)學(xué)和雷達(dá)信號(hào)吸收等方面。
　　 本文采用微波法合成了尖晶石結(jié)構(gòu)的ZnFe204、NiFe2O4、MnFe2O4和

2、CoFe2O4的納米粒子，并對(duì)其進(jìn)行了X射線衍射(XRD)、透射電鏡(TEM)、紅外光譜(IR)等表征。制備的鐵氧體納米粒子的粒徑在20-30nm之間，比表面積在70-200m2/g之間。采用自動(dòng)電位滴定法對(duì)微波法合成的鐵酸鹽進(jìn)行酸堿滴定，建立了離子交換計(jì)算模型，利用計(jì)算機(jī)軟件FITEQL模擬計(jì)算表面反應(yīng)平衡常數(shù)，為進(jìn)一步了解鐵酸鹽表面吸附性質(zhì)提供了信息。以實(shí)驗(yàn)室制備的納米鐵酸鹽作為吸附劑，進(jìn)行乙基黃原酸鹽的吸附性能的研究，測(cè)定了在不同

3、pH條件下對(duì)乙基黃原酸鹽的吸附量的影響。結(jié)果表明：隨著pH的增加，吸附率降低。
　　 本文以FeCl3和L-半胱氨酸為原料采用溶劑熱法一步合成了表面巰基化的四氧化三鐵的納米粒子Fe3O4/L-Cys。并對(duì)其進(jìn)行了X射線衍射(XRD)、透射電鏡(TEM)、紅外光譜(IR)、熱重一差熱分析(TG-DTA)等表征；并通過(guò)Zeta電位和酸堿滴定研究其表面性質(zhì)。結(jié)果表明：合成的納米粒子的粒徑大小在30nm左右。通過(guò)以上表征手段推測(cè)出，F(xiàn)e

4、3O4/L-Cys是通過(guò)L-半胱氨酸與Fe3O4表面生成配位鍵結(jié)合而成的；附著在Fe3O4表面L-半胱氨酸的羧基和巰基致使表面負(fù)電荷增加；Fe3O4/L-Cys的酸堿緩沖能力比Fe3O4的酸堿緩沖能力強(qiáng)。
　　 將本文合成納米ZnFe2O4制備成氣敏元件，選擇氯代苯和甲醇為測(cè)試氣體。結(jié)果表明：當(dāng)氯代苯的濃度為50ppm，溫度為300℃時(shí)，響應(yīng)時(shí)間為25s，恢復(fù)時(shí)間為75s。當(dāng)甲醇的濃度為50ppm，溫度為260℃時(shí)，響應(yīng)時(shí)間為5