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《殼聚糖磁性納米材料吸附銅離子的研究.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、殼聚糖修飾磁性納米材料吸附重金屬CU2+的研究合成磁性殼聚糖納米吸附材料的方法制備Fe3O4納米粒子制備殼聚糖包覆的Fe3O4納米顆粒實驗結果與討論溫度對合成四氧化三鐵納米顆粒的影響殼聚糖與Fe3O4的摩爾比對復合粒子材料的影響殼聚糖磁性納米材料的尺寸與結構Fe3O4與殼聚糖納米復合材料的XRD分析熱重分析傅立葉分析磁性分析殼聚糖修飾磁性納米材料吸附重金屬Cu2+的研究Cu2+的危害：過多的攝取銅會帶來嚴重的毒物學副作用，比如嘔吐、肌肉抽筋、抽搐，甚至死亡。除去水溶液中的Cu2+吸附機理是基于磁性納米粒子表面的氨基和Cu2+的絡合作用。殼聚糖（甲
2、殼素脫乙酰基的產物）對金屬離子的吸附容量很大，這是由于殼聚糖大分子中含有大量氨基和羥基，氨基和羥基能與重金屬離子形成穩(wěn)定的環(huán)狀螯合物，且處理廢水過程中不會產生二次環(huán)境污染。殼聚糖本身沒有合適的功能團能夠直接鍵合到Fe3O4納米粒子上，先將殼聚糖進行羧甲基化，在碳化二亞胺的活化下，將其鍵合到Fe3O4納米粒子上。合成磁性殼聚糖納米吸附材料的方法（Wang等研究）通過共沉淀法，其制備方法是在殼聚糖的存在下，加入沉淀劑NaOH沉淀二價鐵鹽和三價鐵鹽得到的磁性殼聚糖納米粒子，對Cu2+的吸附容量為21.5mg/g。（Zhou等研究）在殼聚糖包覆的磁性納米
3、粒子表面修飾-酮戊二酸(-KA－CCMNPs)，進一步提高了對Cu2+的吸附，吸附量可達到96.15mg/g。。。。。殼聚糖修飾磁性納米材料的制備方法Scheme1制備Fe3O4的原理式Scheme2Fe3O4—殼聚糖納米復合粒子的形成過程殼聚糖包覆Fe3O4納米復合粒子的制備過程大致分為兩步：第一步，將將通過以過氧化氫做氧化劑的水熱反應制備23nmFe3O4納米粉末。第二步，通過反相懸浮交聯法，殼聚糖和Fe3O4的懸浮液按照適當的混合，形成帶有胺基的磁性納米粒子。制備Fe3O4納米粒子Fe3O4nanoparticleswereprepared
4、byhydrothermalmethodwithaferrouscomplexusingH2O2asanoxidizer.Ferroussulphatesheptahydrate(2.502g)weredissolvedin30mlwater,then10ml50gl?1PEG-20000and30mlNH4OHsolutionwereaddedtothesolutionat30℃undervigorousstirring.2.502g六水硫酸亞鐵溶解在30ml的水中，待溶液溫度達到30℃時，加入10ml聚乙二醇（20000）和30ml的NH4O
5、H溶液，并快速攪拌。在反應過程中保持ph值在10不變。之后再將0.27ml，30%的H2O2加入正在攪拌的混合物中，繼續(xù)攪拌20min。之后混合物放入高壓反應釜中，在160℃保持5h。最后，把混合物在6000轉每分鐘的離心機中離心15分鐘，離心完畢后，用水和酒精清洗若干次，在70℃的真空干燥箱烘干，得到Fe3O4納米粒子。圖1不同的反應溫度對合成Fe3O4粉末的影響水熱反應中三種不同的溫度130℃，160℃，180℃和200℃下得到的Fe3O4粉末的平均粒徑分別42nm,22nm,45nm和50nm。測試結果表明，粒子尺寸的增加與水熱反應的溫度有
6、關，另外水熱法能夠制備包含有結晶性完好的Fe3O4粒子。反應過程中的流體分子可能通過與Fe3O4晶格的有效碰撞進行熱傳遞，當超過160℃時，流體的飽和度有所降低，所以推斷，水熱反應的樣品在160℃時,得到較小的顆粒尺寸。溫度對合成四氧化三鐵納米顆粒的影響實驗結果與討論表1不同摩爾比下的殼聚糖磁性納米復合材料的尺寸和飽和磁化強度通過不同實驗得到表格中的數據，發(fā)現在摩爾比為1：1時，生成的納米粒子的尺寸最小，復合納米材料的飽和磁化強度在12-28emug-1，在1：0.5時飽和磁化強度較低，可能因為過量的殼聚糖被吸附在高分子磁性微球的表面，通過增加F
7、e3O4的量，發(fā)現磁化強度一直在增加，但增加的速度降低，其中一個可能的原因是一些帶有負電的Fe3O4納米粒子吸附在磁性微球的表面。殼聚糖與Fe3O4的摩爾比對復合粒子材料的影響實驗結果與討論殼聚糖磁性納米材料的尺寸與結構圖2Fe3O4(a)與殼聚糖磁性納米復合材料(b)的透射電鏡（TEM)對比圖圖2-aFe3O4的納米粒子基本上是單分散的，平均粒徑在23nm，圖2-b中殼聚糖磁性納米復合材料，結構相對松散，導致平均粒徑相對較大，平均粒徑在25nm。這表明，在包覆過程中沒有顯著的團聚和粒子尺寸上的變化。但是后者出現輕微的團聚現象。實驗結果與討論殼聚
8、糖磁性納米材料的尺寸與結構圖3Fe3O4（a）與殼聚糖納米復合材料（b）的粒子尺寸的分布圖DLS（動態(tài)光散射）分析得到后者的納米粒子尺寸
