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毕业论文:Fe3O4磁性纳米粒子的制备及其光催化性能的研究 毕业论文:Fe3O4磁性纳米粒子的制备及其光催化性能的研究

格式:word 上传:2022-06-24 19:07:04

《毕业论文:Fe3O4磁性纳米粒子的制备及其光催化性能的研究》修改意见稿

1、“.....利用此法制备纳米时,可先将和溶于蒸馏水中搅拌均匀。于水浴恒温及搅拌下,快速滴加浓氨水至溶液为左右,再缓慢滴加浓氨水至溶液为。反应,制得纳米的前驱物。将前驱物转入到聚四氟乙烯反应器,放入温度约为的水热反应釜中反应。经过洗涤干燥,即得干燥的纳米粒子。磁性纳米粒子的应用磁性纳米材料在生物医学能源化工环境中都有着非常广泛的应用。比如在些特殊行业的密封和润滑中,常常采用纳米晶制备的磁流体做密封材料或润滑材料纳米在电磁波吸收方面也具有很好的发展潜力还可以作为纳米吸附剂,用作贵金属离子的吸附剂,这对贵金属的回收利用具有重大意义。磁性纳米在催化剂方面更有着不可忽视的应用价值。纳米颗粒具有高的表面能,比表面积大表面活性高吸附能力强,颗粒表面处于亚稳态的原子可以加快化学反应速度,提高催化活性。例如,等用共沉淀法成功合成左右的纳米颗粒并用作催化剂,催化氧化除去水溶液中的苯酚和苯胺。结果显示......”

2、“.....纳米颗粒呈现良好的稳定性和重复使用性,重复使用次后,对苯酚的降解率超过,总有机碳去除效率由,加之其特有的磁性,应用中加以外部磁场使得其很容易从溶液中分离。磁性纳米晶在催化中的另个应用是作为载体制备磁性光催化剂,例如利用包覆磁性纳米晶制得的磁性光催化剂,在废水处理后靠外加磁场的作用可方便的使得催化剂回收再利用,可有效解决纳米作光催化剂在光催化反应过程中易流失等难题。如等通过将裹覆在磁性表面包有活性炭的载体上,制得了磁性光催化剂,发现其光催化效率大大优于纯作光催化剂的效率。实验目的与意义随着社会经济的发展和环保要求的提高,开发更有效的催化剂越来越受到重视。纳米催化剂由于其相对于传统催化剂的独特的结构和性能,受到了众多研究者越来越多的关注。许多发达国家投人了大量的人力和财力开展纳米粒子作为高性能催化剂的研究。如美国纳米技术防备中心日本科学技术政策委员会均将纳米催化剂的研究列为重点开发项目......”

3、“.....并取得了可喜的成果。但是,纳米催化剂的应用又带来了分离难的问题。将具有优异磁学性能的磁性纳米材料与催化活性组分相结合制备的磁性催化剂,可以在外加磁场作用下实现简单分离,为纳米催化剂的分离提供了新的思路,是未来催化剂发展的重要领域。磁性纳米催化剂是种典型的负载型纳米催化剂,它是以磁性物质或经过修饰的磁性物质为载体,在其表面负载纳米量级活性组分制备得到的催化剂。这样将利于催化剂的分离回收,对催化剂的稳定性也有很大意义。于是,纳米晶粒在纳米催化领域有着较广的应用前景。本次试验的目的主要是用不同的制备方法合成磁性纳米粒子以及其催化降解性能发的研究,并用有机染料亚甲基蓝和罗丹明为模型反应,考察不同方法制备出的纳米粒子光催化活性,以及反应过程中各因素对反应性能的影响,以获得更好的磁性纳米粒子的制备方法。实验部分试剂·分析纯,·分析纯,·分析纯,亚甲基蓝,罗丹明均购买于湘潭市雨湖区宝庆器材销售部......”

4、“.....其它所用试剂均为国产分析纯试剂。仪器可见分光光度计上海菁华科技仪器有限公司,日本公司生产的型透射电子显微镜电子天平上海梅特勒托利多仪器有限公司,集热式恒温加热磁力搅拌器巩义市予华仪器有限责任公司,型电动离心机山东鄫城光华仪器厂,型超声波清洗器上海必能信超声有限公司,温度计,磁铁,磁力搅拌器巩义市予华仪器有限责任公司,真空干燥箱巩义市英峪予华仪器厂,三用紫外分析仪巩义市予华仪器有限责任公司。标准溶液配制不同浓度溶液的配置溶液的配置称取固体颗粒,用适量蒸馏水溶解,然后转入的容量瓶中,用蒸馏水定容,摇匀。溶液的配置称取固体颗粒,用适量蒸馏水溶解,然后转入的容量瓶中,用蒸馏水定容,摇匀。溶液的配置称取固体颗粒,用适量蒸馏水溶解,然后转入的容量瓶中,用蒸馏水定容,摇匀。溶液的配置称取固体颗粒,用适量蒸馏水溶解,然后转入的容量瓶中,用蒸馏水定容,摇匀。不同配比的溶液配制称取·,·加适量蒸馏水溶解,配制成溶液。称取·......”

5、“.....编号为和,并同时加入纳米颗粒,测其吸光度。在太阳光条件下和紫外灯照射下测得亚甲基蓝指示剂溶液的吸光度随时间的变化见表表表太阳光照射下不同时间亚甲基蓝溶液的吸光度时间吸光度表紫外灯照射下不同时间亚甲基蓝溶液的吸光度时间吸光度图为用水解法制得的颗粒为催化剂,不同光源下光照时间对亚甲基蓝的吸光度的变化图,由图看出,亚甲基蓝的吸光度没有明显变化,表明用水解法制得的颗粒在太阳光条件下亚基蓝催化降解率基本为。图是在紫外灯照射下,亚甲基蓝的吸光度变化图,可以看出其吸光度仍然没有明显变化。由此我们可知用水解法制备出来的纳米颗粒基本上不对有机染料催化降解。图不同光照时间甲基橙的吸光度变化图太阳光照射紫外灯照射用低温相转化法制得的颗粒的催化降解性能在太阳光条件下测得罗丹明和亚甲基蓝溶液的吸光度随时间的变化如表表......”

6、“.....光照时间对两种有机染料吸光度的变化图,由图和图可知,随着降解时间的加长,颗粒作对亚甲基蓝指示剂和罗丹明的降解率也有所提高,但并不是随时间呈线性关系,而是在开始时降解比较快,后面降解的速率比较慢,再到以后就基本上不降解了。用低温相转化法制备出来的纳米颗粒作催化剂催化降解亚甲基蓝指示剂,其降解率为。而用低温相转化法制备出来的纳米颗粒作催化剂催化降解罗丹明指示剂,其降解率为......”

7、“.....不同光源下光照时间对亚甲基蓝溶液的吸光度变化图,由图可知,用共沉淀法制备出来的纳米颗粒的在太阳光照射下光催化活性比水解法和低温相转化法制备的纳米颗粒要高,亚甲基蓝降解率达到了以上,但是在紫外灯照射下降解率只有。纳米颗粒用量对降解有机染料的影响我们还考察了纳米颗粒用量对光催化活性的影响。图为在共沉淀法制得的颗粒催化下,不同光源下光照时间对亚甲基蓝溶液的吸光度变化图。由图可知,用共沉淀法制备出来的纳米颗粒,在太阳光照射下光催化亚甲基蓝的降解率比较高,并且所加入纳米颗粒越多,降解效果越好。而在紫外光照射下光催化亚甲基蓝的降解率比较低,并且所加入纳米颗粒越多,降解效果越好。图不同纳米颗粒用量下光催化时间对亚甲基蓝吸光度的影响太阳光照射下紫外灯照射下时间对纳米颗粒降解有机染料的影响时间的长短对有机染料的降解有着极为重要的影响。刚开始时有机染料基本上不降解......”

8、“.....其降解率能达到很高的水平,甚至高达。从试验中我们不难发现,在开始的的段时间内,纳米颗粒催化降解有机染料的速率很快,但随着时间的进行,其降解速率慢慢的变缓,到后来就基本上不在降解了。光线对纳米颗粒降解有机染料的影响试验中我们以不同方法制备出的纳米颗粒作为催化剂,用太阳光和紫外灯照射下,甚至不降解而用太阳光对亚甲基蓝指示剂和罗丹明进行降解,结果表明其降解效果要比紫外光降解效果好得多。结论本文用三种方法制备了磁性纳米颗粒,并利用透射电子显微镜对其进行表征。以光催化降解亚甲基蓝和罗丹明溶液为模型反应,对其光催化活性进行了探讨。试验制备出来的纳米颗粒具有良好的磁性能,在磁铁的吸引下能被磁铁吸引。并且不同的方法制备出来纳米颗粒的光催化活性不同。用水解法制备出来的纳米颗粒的光催化活性最差,用这种方法制备出来的纳米颗粒无论是在太阳光条件还是在紫外光条件下都不能降解甲基蓝指示剂,这是由于条件过于简单,·在空气中很容易被氧化所造成的......”

9、“.....在太阳光条件下能降解亚甲基蓝和罗丹明这两种指示剂,其降解率达到。由于共沉淀法制备出的纳米颗粒是在真空条件下完成的,所以用这种方法制备出来的纳米颗粒的性能也是这三种方法最好的,制备出来的纳米颗粒的粒经也是最小的,这不仅是由于共沉淀法能保持能最小的被空气中的氧气氧化,而且使反应过程中铁盐能与充分迅速的反应,这都有利于细小颗粒的形成,制备出的纳米颗粒的比表面积很大,因此降解性能也最好。在太阳光条件下以这种方法制备出来的纳米颗粒作催化剂其降解率高大。通过比较可知,共沉淀法是制备磁性纳米颗粒的种优异的方法,有助于提高其光催化活性。该种光催化剂具有磁性的特点也使其更易于分离回收,具有良好的应用前景。参考文献罗蕾加工原子的技术纳米材料江西江西科学技术出版社。付佳,许启明,李宁纳米四氧化三铁化学法制备及其应用无机盐工业朱文祥中级无机化学北京高等教育出版社......”

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