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氨基化修饰介孔Fe3O4@SiO2@mSiO2磁性核壳复合微球的可控制备及吸附性能
引用本文:薛娟琴,徐尚元,朱倩文,强亮生,马晶.氨基化修饰介孔Fe3O4@SiO2@mSiO2磁性核壳复合微球的可控制备及吸附性能[J].无机化学学报,2016,32(9):1503-1511.
作者姓名:薛娟琴  徐尚元  朱倩文  强亮生  马晶
作者单位:西安建筑科技大学化学工程与工艺系, 西安 710055,西安建筑科技大学化学工程与工艺系, 西安 710055,西安建筑科技大学化学工程与工艺系, 西安 710055,哈尔滨工业大学化工与化学学院, 哈尔滨 150001,西安建筑科技大学化学工程与工艺系, 西安 710055
基金项目:国家自然科学基金青年基金(No.51402231)、教育部高等学校博士学科点专项科研基金(No.20136120120017)、陕西省科技厅自然科学项目(No.2014JQ2076)和陕西省2015年大学生创新创业训练计划项目(No.1153)资助。
摘    要:以水热法制备的高磁饱和强度Fe_3O_4纳米颗粒为核,正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,采用改进的St觟ber法,制备介孔SiO_2包覆Fe_3O_4磁性核壳复合微球。利用XRD、SEM、TEM、N2吸附-脱附、FTIR和VSM对制备样品的物相结构、形貌和磁性能进行了测试表征。研究结果表明,制备的复合材料呈球形,粒径分布均一,材料的比表面积和磁饱和强度分别为413 m2·g-1和68.93emu·g-1。研究了TEOS的添加量对复合微球形貌的影响,随着TEOS添加量的增加,SiO_2壳层增厚,复合粒子形貌均匀,饱和磁化强度有所下降,仍具有良好的超顺磁性。在此基础上,通过接枝法在复合微球的表面接枝-NH2,制备了一种新型磁性纳米吸附剂(Fe_3O_4@SiO_2@m SiO_2-NH2),进而研究了其对水中重金属离子Cr(Ⅵ)的吸附性能。通过动力学拟合,Fe_3O_4@SiO_2@m SiO_2-NH2对Cr(Ⅵ)的吸附过程是准二级动力学模型占主导地位,探究了该材料对Cr(Ⅵ)的吸附过程和吸附机理。结果表明,其吸附机理及吸附容量与Cr(Ⅵ)的离子形态及-NH2有关,并通过吸附剂与吸附质之间的电子共用或静电吸附实现。

关 键 词:核壳结构  复合磁性微球  介孔二氧化硅  吸附性能
收稿时间:2016/5/10 0:00:00
修稿时间:8/7/2016 12:00:00 AM

Preparation and Adsorption Properties of Amino Modified Magnetic Mesoporous Microsphere Fe3O4@SiO2@mSiO2
XUE Juan-Qin,XU Shang-Yuan,ZHU Qian-Wen,QIANG Liang-Sheng and MA Jing.Preparation and Adsorption Properties of Amino Modified Magnetic Mesoporous Microsphere Fe3O4@SiO2@mSiO2[J].Chinese Journal of Inorganic Chemistry,2016,32(9):1503-1511.
Authors:XUE Juan-Qin  XU Shang-Yuan  ZHU Qian-Wen  QIANG Liang-Sheng and MA Jing
Institution:Department of Chemical Engineering, Xian University of Architecture and Technology, Xi''an 710055, China,Department of Chemical Engineering, Xian University of Architecture and Technology, Xi''an 710055, China,Department of Chemical Engineering, Xian University of Architecture and Technology, Xi''an 710055, China,School of Chemistry and Chemical Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China and Department of Chemical Engineering, Xian University of Architecture and Technology, Xi''an 710055, China
Abstract:
Keywords:core-shell structure  composite magnetic microsphere  mesoporous silica  absorption property
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