本文關(guān)鍵詞：磁性納米鈷及其復(fù)合材料的制備和應(yīng)用研究

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【摘要】：金屬鈷磁性納米材料在抗癌藥物運(yùn)輸、超高密度信息存儲(chǔ)、傳感器、催化劑等方面有著廣闊的應(yīng)用前景。本論文采用高溫液相還原法,一步合成了磁性納米鈷粒子及其分別與碳納米管、石墨烯和埃洛石等的復(fù)合材料,并將其用于凈化染料廢水、催化水解硼氫化鈉等。通過外加磁場(chǎng),可以將磁性復(fù)合材料方便地從反應(yīng)體系中分離出來。本論文的研究?jī)?nèi)容歸納如下：1.采用高溫液相還原法,用乙二醇為溶劑,水合肼為還原劑,制備出了高飽和磁化強(qiáng)度的均勻的球形鈷納米粒子；通過在反應(yīng)體系中添加乙二胺,調(diào)節(jié)鈷納米粒子的形貌,。并以此為基礎(chǔ),在反應(yīng)體系中加入載體碳納米管,合成了鈷/碳納米管復(fù)合材料,增強(qiáng)了鈷粒子的分散性,并用此復(fù)合材料作為吸附劑,吸附甲基橙水溶液中的甲基橙,最大吸附量為169.5 mg/g,高于文獻(xiàn)報(bào)道的結(jié)果。2.為了進(jìn)一步增強(qiáng)鈷納米粒子的分散性,采用上述制備方法,在乙二胺為配位劑的基礎(chǔ)上,再添加表面活性劑,2-乙基己基琥珀酸酯磺酸鈉(AOT),調(diào)控鈷粒子形貌,獲得了高飽和磁化強(qiáng)度的鈷/石墨烯復(fù)合材料,其中粒子均勻地分散在石墨烯片上。將其用作催化劑,催化水解硼氫化鈉制取氫氣,催化效率達(dá)到188.3 mL·min-1·g-1,高于部分文獻(xiàn)報(bào)道的結(jié)果。并研究了硼氫化鈉的初始濃度、反應(yīng)溫度等對(duì)催化性能的影響。3.為了降低復(fù)合材料的成本、提高其實(shí)際應(yīng)用的潛能,我們選擇更為廉價(jià)的天然納米管狀材料埃洛石為鈷的載體,通過調(diào)節(jié)乙二胺和AOT的濃度來調(diào)節(jié)鈷納米粒子的大小和在載體上的分散性,并用氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)對(duì)埃洛石進(jìn)行表面氨基化處理,來提高復(fù)合材料的催化性能,得到了催化效果相對(duì)較佳的鈷/埃洛石復(fù)合材料,其催化速率可達(dá)到343.9 mL·min-1·g-1。探究了APTES用量、埃洛石管與C02+混合時(shí)間等對(duì)復(fù)合材料形貌和催化性能的影響。
【關(guān)鍵詞】：納米鈷 碳納米管 石墨烯 埃洛石 復(fù)合材料 吸附 催化 硼氫化鈉
【學(xué)位授予單位】：揚(yáng)州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB383.1;TB33
【目錄】：

• 摘要2-3
• Abstract3-7
• 第一章 緒論7-22
• 1.1 磁性納米材料的研究進(jìn)展7
• 1.2 磁性金屬鈷納米材料7-12
• 1.2.1 磁性金屬鈷納米材料的特征7
• 1.2.2 鈷磁性納米材料的合成方法7-12
• 1.2.3 鈷磁性納米材料制備存在的不足12
• 1.3 鈷磁性復(fù)合材料12-14
• 1.4 鈷磁性復(fù)合材料的應(yīng)用14-17
• 1.4.1 鈷磁性復(fù)合材料在污水處理方面的應(yīng)用14-16
• 1.4.2 鈷磁性復(fù)合材料在催化制氫方面的應(yīng)用16-17
• 1.5 論文的創(chuàng)新點(diǎn)及內(nèi)容17
• 1.6 參考文獻(xiàn)17-22
• 第二章 高飽和磁化強(qiáng)度的鈷納米粒子和鈷/多壁碳納米管復(fù)合材料的制備及其對(duì)水溶液中甲基橙的吸附研究22-41
• 2.1 前言22-23
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分23-24
• 2.2.1 化學(xué)試劑23
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)部分23-24
• 2.2.3 儀器表征和測(cè)試24
• 2.3 結(jié)果和討論24-38
• 2.3.1 形貌和結(jié)構(gòu)分析24-27
• 2.3.2 機(jī)理研究27-29
• 2.3.3 磁性質(zhì)29-30
• 2.3.4 Co/MWCNTs復(fù)合材料的性質(zhì)30-32
• 2.3.5 復(fù)合材料的吸附性能的研究32-38
• 2.4 結(jié)論38
• 2.5 參考文獻(xiàn)38-41
• 第三章 Co/graphene復(fù)合材料的制備及其催化制氫性能研究41-54
• 3.1 前言41-42
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分42-43
• 3.2.1 化學(xué)試劑42
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)部分42
• 3.2.3 儀器表征和測(cè)試42-43
• 3.3 結(jié)果和討論43-51
• 3.3.1 紅外和拉曼分析43-44
• 3.3.2 形貌和結(jié)構(gòu)分析44-47
• 3.3.3 磁性分析47
• 3.3.4 復(fù)合材料的催化性能研究47-51
• 3.4 結(jié)論51
• 3.5 參考文獻(xiàn)51-54
• 第四章 Co/HNTs復(fù)合材料的制備及其催化制氫性能的研究54-72
• 4.1 前言54
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分54-56
• 4.2.1 化學(xué)試劑54-55
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)部分55
• 4.2.3 儀器表征和測(cè)試55-56
• 4.3 結(jié)果和討論56-70
• 4.3.1 EDA的濃度對(duì)催化效果的影響56-57
• 4.3.2 HNTs改性對(duì)催化效果的影響57-63
• 4.3.3 AOT濃度對(duì)催化效果的影響63-66
• 4.3.4 HNTs與Co~(2+)接觸時(shí)間對(duì)催化效果的影響66-67
• 4.3.5 復(fù)合材料催化的熱力學(xué)分析67-68
• 4.3.6 催化劑的重復(fù)使用68-70
• 4.4 結(jié)論70
• 4.5 參考文獻(xiàn)70-72
• 總結(jié)論72-73
• 致謝73-74
• 碩士期間發(fā)表的文章74-75

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本文編號(hào)：923501