磁性Ni0.5Zn0.5Fe2O4/SiO2納米復(fù)合材料的制備及其應(yīng)用研究
Preparation and Application of MagneticNi0.5Zn0.5Fe2O4/SiO2 Nanocomposites

2.2萬字 42頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)


摘要：本文簡要綜述了納米材料的類別和特點，詳細(xì)介紹了磁性納米復(fù)合材料的制備方法和應(yīng)用，特別是在染料吸附方面的應(yīng)用，針對新材料研究的背景，提出了課題研究的目的和意義。
本文以Fe(NO3)3R26;9H2O 、Ni(NO3)2R26;6H2O、 Zn(NO3)2R26;6H2O、C8H20O4Si為原料，檸檬酸為絡(luò)合劑，通過檸檬酸—凝膠法制備的磁性Ni0.5Zn0.5Fe2O4/SiO2納米復(fù)合材料。以掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）、X-射線衍射（XRD）、熱重分析儀（TG-DTA）以及振動樣品磁強計（VSM）等方法檢測分析該納米材料形貌和特性，得該材料粒徑約為21 nm，Ms達到38.9 AR26;m2/kg。透射電鏡下，該材料Ni0.5Zn0.5Fe2O4結(jié)晶體條紋狀的表面清晰區(qū)別于與SiO2顆粒無定型表面。XRD圖譜證明該復(fù)合材料確實為Ni0.5Zn0.5Fe2O4/SiO2。TG-DTA表明T≥300℃后，材料中有機物完全分解，可以形成Ni0.5Zn0.5Fe2O4/SiO2復(fù)合材料。
本文采用響應(yīng)面法優(yōu)化了磁性Ni0.5Zn0.5Fe2O4/SiO2納米復(fù)合材料對中性紅的吸附工藝，結(jié)果表明，磁性Ni0.5Zn0.5Fe2O4/SiO2納米復(fù)合材料吸附中性紅的優(yōu)化條件：pH為5.4，復(fù)合材料中SiO2含量為17.3 %，煅燒溫度為581℃。實驗采用優(yōu)化得到的條件制備了磁性納米復(fù)合材料，并對初始濃度為50~200 mg/L的中性紅進行了吸附動力學(xué)以及吸附等溫線等研究。結(jié)果表明，Pseudo-second-order模型可以很好的描述磁性Ni0.5Zn0.5Fe2O4/SiO2納米復(fù)合材料吸附中性紅的過程，Temkin（R2=0.9946）和 Redlich-Peterson（R2=0.9948）模型可以用來解釋該材料在室溫下對中性紅的吸附等溫線，揭示了磁性Ni0.5Zn0.5Fe2O4/SiO2納米復(fù)合材料吸附中性紅是單層和多層復(fù)合的復(fù)雜模式。實驗考查了pH對該材料吸附中性紅的影響，結(jié)果表明，吸附量先變大后變小，在pH約為5.4時該材料對中性紅吸附最大，這對中性紅在該材料上的解吸提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。



關(guān)鍵詞：Ni0.5Zn0.5Fe2O4/SiO2；納米復(fù)合材料；檸檬酸-凝膠法；響應(yīng)面法；中性紅；吸附