张建超:Fe3O4基核壳纳米结构材料的控制合成及性能研究论文

张建超:Fe3O4基核壳纳米结构材料的控制合成及性能研究论文

本文主要研究内容

作者张建超(2019)在《Fe3O4基核壳纳米结构材料的控制合成及性能研究》一文中研究指出:核壳结构材料由于其具有特殊的结构而被广泛应用于光电部件、分子识别、化学传感器、纳米反应器和催化领域。其中,Fe3O4基核壳结构纳米材料应用于生物、催化及能源等领域。在油相混合溶液中,利用溶剂热法高温分解乙酰丙酮铁可以制备得到颗粒尺寸均一、疏水性的单分散Fe3O4纳米颗粒。然而,由于疏水性的Fe3O4纳米颗粒很难在极性溶剂中稳定存在,限制了其在医药和催化领域的应用。因此,将疏水性的Fe3O4纳米颗粒改性形成亲水性的Fe3O4纳米颗粒仍然存在巨大的挑战。本文使用短链的聚丙烯酸(PAA)在二甲基甲酰胺溶液(DMF)中通过剧烈的配位置换反应将疏水性的Fe3O4纳米颗粒改性形成亲水性的Fe3O4纳米颗粒。之后,以钛酸四丁酯(TBOT)作为钛源,在乙腈/乙醇两相溶液中合成了Fe3O4@TiO2纳米颗粒。通过调整极性溶剂的种类,实现了不同颗粒尺寸Fe3O4@TiO2纳米颗粒的合成。研究发现反应温度、催化剂以及乙腈/乙醇的比例是制备Fe3O4@TiO2纳米颗粒的关键影响因素。同时,通过调节TBOT的用量控制水解缩合反应动力学,可以进一步调控Fe3O4@TiO2纳米颗粒的壳层尺寸。研究了Fe3O4@TiO2纳米颗粒在常温下的磁性能,通过研究对亚甲基蓝的降解效果探索其光催化性能。实验所制样品能够进一步拓展Fe3O4@TiO2纳米颗粒在生物医药和催化等领域的应用。Fe3O4基复合材料中,Fe3O4@C既可以拥有磁性也可以拥有良好的导热导电及吸附性能,大范围应用在超级电容器、锂电、微波吸收、化学催化以及生物传感等方面。Fe3O4@C材料中的碳成分具有可以调控的性能及优秀的化学稳定性,而且与Fe3O4之间有良好的协同作用并与其性能相互补充。因此,本文尝试以改性后的Fe3O4纳米颗粒为核,以间苯二酚和乙醛为碳源,通过聚合反应在Fe3O4纳米颗粒表面包覆一层聚合物壳层,在600oC下Ar2气氛中碳化制备蛋黄-蛋壳结构的Fe3O4@C复合纳米颗粒。通过控制氨水的用量和Fe3O4的用量,从而获得单分散的Fe3O4@聚合物复合纳米颗粒。间苯二酚用量的变化可以实现不同壳层厚度的Fe3O4@C复合纳米颗粒的合成。并对Fe3O4@C复合纳米颗粒的磁性及其电化学性能进行了研究。Fe3O4@C复合纳米颗粒能够广泛应用于电化学和吸附领域。

Abstract

he ke jie gou cai liao you yu ji ju you te shu de jie gou er bei an fan ying yong yu guang dian bu jian 、fen zi shi bie 、hua xue chuan gan qi 、na mi fan ying qi he cui hua ling yu 。ji zhong ,Fe3O4ji he ke jie gou na mi cai liao ying yong yu sheng wu 、cui hua ji neng yuan deng ling yu 。zai you xiang hun ge rong ye zhong ,li yong rong ji re fa gao wen fen jie yi xian bing tong tie ke yi zhi bei de dao ke li che cun jun yi 、shu shui xing de chan fen san Fe3O4na mi ke li 。ran er ,you yu shu shui xing de Fe3O4na mi ke li hen nan zai ji xing rong ji zhong wen ding cun zai ,xian zhi le ji zai yi yao he cui hua ling yu de ying yong 。yin ci ,jiang shu shui xing de Fe3O4na mi ke li gai xing xing cheng qin shui xing de Fe3O4na mi ke li reng ran cun zai ju da de tiao zhan 。ben wen shi yong duan lian de ju bing xi suan (PAA)zai er jia ji jia xian an rong ye (DMF)zhong tong guo ju lie de pei wei zhi huan fan ying jiang shu shui xing de Fe3O4na mi ke li gai xing xing cheng qin shui xing de Fe3O4na mi ke li 。zhi hou ,yi tai suan si ding zhi (TBOT)zuo wei tai yuan ,zai yi jing /yi chun liang xiang rong ye zhong ge cheng le Fe3O4@TiO2na mi ke li 。tong guo diao zheng ji xing rong ji de chong lei ,shi xian le bu tong ke li che cun Fe3O4@TiO2na mi ke li de ge cheng 。yan jiu fa xian fan ying wen du 、cui hua ji yi ji yi jing /yi chun de bi li shi zhi bei Fe3O4@TiO2na mi ke li de guan jian ying xiang yin su 。tong shi ,tong guo diao jie TBOTde yong liang kong zhi shui jie su ge fan ying dong li xue ,ke yi jin yi bu diao kong Fe3O4@TiO2na mi ke li de ke ceng che cun 。yan jiu le Fe3O4@TiO2na mi ke li zai chang wen xia de ci xing neng ,tong guo yan jiu dui ya jia ji lan de jiang jie xiao guo tan suo ji guang cui hua xing neng 。shi yan suo zhi yang pin neng gou jin yi bu ta zhan Fe3O4@TiO2na mi ke li zai sheng wu yi yao he cui hua deng ling yu de ying yong 。Fe3O4ji fu ge cai liao zhong ,Fe3O4@Cji ke yi yong you ci xing ye ke yi yong you liang hao de dao re dao dian ji xi fu xing neng ,da fan wei ying yong zai chao ji dian rong qi 、li dian 、wei bo xi shou 、hua xue cui hua yi ji sheng wu chuan gan deng fang mian 。Fe3O4@Ccai liao zhong de tan cheng fen ju you ke yi diao kong de xing neng ji you xiu de hua xue wen ding xing ,er ju yu Fe3O4zhi jian you liang hao de xie tong zuo yong bing yu ji xing neng xiang hu bu chong 。yin ci ,ben wen chang shi yi gai xing hou de Fe3O4na mi ke li wei he ,yi jian ben er fen he yi quan wei tan yuan ,tong guo ju ge fan ying zai Fe3O4na mi ke li biao mian bao fu yi ceng ju ge wu ke ceng ,zai 600oCxia Ar2qi fen zhong tan hua zhi bei dan huang -dan ke jie gou de Fe3O4@Cfu ge na mi ke li 。tong guo kong zhi an shui de yong liang he Fe3O4de yong liang ,cong er huo de chan fen san de Fe3O4@ju ge wu fu ge na mi ke li 。jian ben er fen yong liang de bian hua ke yi shi xian bu tong ke ceng hou du de Fe3O4@Cfu ge na mi ke li de ge cheng 。bing dui Fe3O4@Cfu ge na mi ke li de ci xing ji ji dian hua xue xing neng jin hang le yan jiu 。Fe3O4@Cfu ge na mi ke li neng gou an fan ying yong yu dian hua xue he xi fu ling yu 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自兰州大学的张建超,发表于刊物兰州大学2019-07-29论文,是一篇关于核壳结构论文,四氧化三铁论文,单分散论文,纳米复合材料论文,兰州大学2019-07-29论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自兰州大学2019-07-29论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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