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碳酸酐酶在功能化fe3o4-Sio2核壳纳米颗粒上的固定及其性能表征研究

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热力发电 2021年第1期50卷 110-114页

作者：牛建杰刘琦张声威吕静罗聃彭勃中国石油大学(北京)非常规油气科学技术研究院北京102249 中国石油大学(北京)温室气体封存与石油开采利用北京市重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)新能源与材料学院北京102249

以fe3o4纳米颗粒为核,正硅酸乙酯(TEoS)为前驱体,通过Stöber法合成了fe3o4-Sio2核壳纳米颗粒。以γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)为改性剂对纳米颗粒进行改性,得到了环氧基功能化的fe3o4-Sio2核壳纳米颗粒,随后将碳酸酐酶(carbo... 详细信息

以fe3o4纳米颗粒为核,正硅酸乙酯(TEoS)为前驱体,通过Stöber法合成了fe3o4-Sio2核壳纳米颗粒。以γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)为改性剂对纳米颗粒进行改性,得到了环氧基功能化的fe3o4-Sio2核壳纳米颗粒,随后将碳酸酐酶(carbonic anhydrase,CA)共价固定到纳米颗粒上,以实现CA固定化。采用傅立叶红外(FTIR)、透射电镜(TEM)等手段对载体材料进行表征;以对硝基苯酚乙酸酯(p-NPA)为底物,采用紫外分光光度仪测试酶活力,并对固定化酶进行了性能表征。试验结果表明,固定化酶的热稳定性、贮藏稳定性和循环使用性均优于同等条件下的游离酶,其在循环使用10次后仍保持84.2%的相对酶活力。

关键词：二氧化碳捕集碳酸酐酶固定化酶纳米颗粒 fe3o4

Synthesis and Self-decomposition Reaction of fe3o4-Graphene Nanosheets for Methylene Blue Removal under Natural Lighting

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Synthesis and Self-decomposition Reaction of Fe3O4-Graphene ...

磁性负载型光催化材料Tio2／fe3o4的制备、改性及表征

The 4th International Conference on Environmental Technology and Knowledge Transfer

作者： ZHANG fengjun FANG Tingyong WANG Tao oH Wonchun Engineering Research Center of Building Energy-efficient Control and Evaluation Ministry of Education Anhui Key Laboratory of Advanced Building Materials Anhui University of Architecture Department of Advanced Materials Science & Engineering Hanseo University

feo-graphene nanosheets have been synthesized via a simple effective chemical precipitation method,followed by a heat treatment.The composite nanosheets are superparamagnetic at room temperature and can be separated by an external magnetic field.The prepared feo-graphene nanosheets were characterized by X-ray diffraction(XRD),scanning electron microscope(SEM),transmission electron microscopy(TEM),and raman spectroscopy.The results demonstrated the successful attachment of iron oxide nanoparticles to graphene nanosheets.It was found that the attached nanoparticles were mainly feo and the feo-graphene nanosheets not only show near complete methylene blue removal within 10 mintues under natural lighting,but also they are practically usable for methylene blue separation from water.

关键词： grapheme fe3o4 methylene blue removal natural lighting

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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华南农业大学学报 2012年第3期33卷 411-416页

作者：陈明洁李学光白路华南农业大学理学院广东广州510642 中山大学物理科学与工程技术学院太阳能系统研究所广东广州510006

采用溶胶-凝胶法制备核-壳式结构的Tio2/fe3o4负载型光催化剂,并对其进行中间层改性,制备出Tio2/Sio2/fe3o4光催化材料.研究了pH等制备条件对Tio2/fe3o4材料光催化性能的影响,并对比了改性前后降解甲基橙的光催化性能,通过X射线衍射仪(X... 详细信息

采用溶胶-凝胶法制备核-壳式结构的Tio2/fe3o4负载型光催化剂,并对其进行中间层改性,制备出Tio2/Sio2/fe3o4光催化材料.研究了pH等制备条件对Tio2/fe3o4材料光催化性能的影响,并对比了改性前后降解甲基橙的光催化性能,通过X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(FT-IR)、振动样品磁强计(VSM)和透射电子显微镜(TEM)对改性前后颗粒的磁性能、晶相和形貌进行了表征.研究表明:磁性负载光催化剂Tio2/fe3o4和Tio2/Sio2/fe3o4均为超顺磁性,且光催化性能较高,在1 h内甲基橙脱色率达90%以上,其降解反应均属于一级动力学反应;Sio2中间层的引入可显著提高材料的饱和磁化强度、光催化速率和循环使用的光催化活性.

关键词： fe3o4 Tio2 Sio2 磁性光催化剂

掺杂金属元素对fe3o4纳米材料磁性性质影响的研究进展

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材料导报 2020年第S2期34卷 74-77页

作者：彭仁强李娜陈倩霞成都理工大学能源学院成都610059 油气藏地质及开发工程国家重点实验室成都610059 成都理工大学材料与化学化工学院成都610059

自纳米材料受到广泛应用以来,对磁性(fe3o4)纳米材料的研究日益增多,特别是在生物医学、污水处理等重要领域。其中主要研究方向是以fe3o4纳米颗粒为基体,将金属元素掺入其中。目前,主要选用锰、钴、锌、镍、铜、铈、铕、钆元素作为掺杂... 详细信息

自纳米材料受到广泛应用以来,对磁性(fe3o4)纳米材料的研究日益增多,特别是在生物医学、污水处理等重要领域。其中主要研究方向是以fe3o4纳米颗粒为基体,将金属元素掺入其中。目前,主要选用锰、钴、锌、镍、铜、铈、铕、钆元素作为掺杂元素掺入磁性(fe3o4)纳米材料中,探究不同金属元素对磁性(fe3o4)纳米材料各项性质的影响。本文首先将主要掺杂金属元素分为过渡元素和稀土元素,再结合大量文献归纳了掺杂不同金属元素的磁性(fe3o4)复合纳米材料之间存在的磁性差异。分析了掺杂金属元素的磁性(fe3o4)复合纳米材料面临的问题并展望其前景,为磁性(fe3o4)复合纳米材料在各领域的生产和应用提供参考。

关键词：掺杂金属元素 fe3o4 纳米材料磁性

fe3o4/羧酸分子界面处氧含量对自旋界面的影响

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山西大学学报(自然科学版) 2019年第4期42卷 873-877页

作者：王申魏珉山西大学物理电子工程学院

大量工作表明铁磁金属/有机分子组成的界面具有十分丰富的物理特性,是有机自旋电子学的重要研究内容。然而铁磁金属表面极易氧化,从而极大地影响界面上的自旋输运,镧锶锰氧又因其居里温度较低,很难实现室温工作。文章利用自组装的方法... 详细信息

大量工作表明铁磁金属/有机分子组成的界面具有十分丰富的物理特性,是有机自旋电子学的重要研究内容。然而铁磁金属表面极易氧化,从而极大地影响界面上的自旋输运,镧锶锰氧又因其居里温度较低,很难实现室温工作。文章利用自组装的方法分别在大气环境和氮气环境下制备了feo/烷基羧酸分子界面,证明了其自旋界面在0.5%的误差范围内没有受到氧化的影响,十分稳定,同时也能够在室温下稳定工作。

关键词：自旋界面 fe3o4 有机自旋输运隧穿磁电阻

以钛铁矿制备fe3o4/Tio2磁性复合材料及光催化性能

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化工新型材料 2020年第6期48卷 278-282页

作者：戴郑宵胡小锋高晓宇郑诗雅周燕楠宫培军浙江师范大学"先进催化材料"教育部重点实验室金华321004

采用硫酸法提取钛铁矿的产物制备纳米Tio2和聚乙烯亚胺(PEI)修饰的fe3o4(fe3o4/PEI),进一步采用组装法制备fe3o4/Tio2复合材料。表征复合材料的物相结构、化学组成、粒径、Zeta电位和磁性能,并以降解罗丹明B溶液的效果评价其光催化性能... 详细信息

采用硫酸法提取钛铁矿的产物制备纳米Tio2和聚乙烯亚胺(PEI)修饰的fe3o4(fe3o4/PEI),进一步采用组装法制备fe3o4/Tio2复合材料。表征复合材料的物相结构、化学组成、粒径、Zeta电位和磁性能,并以降解罗丹明B溶液的效果评价其光催化性能。结果表明,PEI修饰增强了fe3o4与Tio2的结合力;随着Tio2与fe3o4/PEI质量比的增大,复合材料的Tio2含量增多,在紫外光下光催化活性增强;Tio2中的微量fe离子赋予复合材料良好的可见光催化活性,投料比为20时性能最佳。适中的尺寸、快速的磁响应能力,以及在5次重复使用中良好的催化稳定性和高于90%的收率,显示该复合材料具有良好的工业应用前景。

关键词：钛铁矿 Tio2 fe3o4 磁分离光催化

fe3o4磁性纳米材料与CdS荧光纳米材料的制备及研究

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Fe3O4磁性纳米材料与CdS荧光纳米材料的制备及研究

作者：侯奉明广西师范大学

学位级别：硕士

纳米材料因其独有的性质,具备与宏观材料截然不同性能和优势,并广泛应用于科技、能源、军事、医疗等各个领域。在纳米材料的制备方面,如何得到单分散性好、尺寸形貌可控的样品,一直是科学家们研究的难题和热点。本文在前人的科学研究上... 详细信息

纳米材料因其独有的性质,具备与宏观材料截然不同性能和优势,并广泛应用于科技、能源、军事、医疗等各个领域。在纳米材料的制备方面,如何得到单分散性好、尺寸形貌可控的样品,一直是科学家们研究的难题和热点。本文在前人的科学研究上,利用高温分解法成功制备出具有较高单分散性的fe304纳米颗粒,且通过改变回流时间、保护剂种类控制产物的粒径。利用水热法制备出CdS纳米颗粒,并探究避免其团聚的方法。最后以fe304纳米颗粒为“种子”制备出兼具磁光性质的fe3o4-CdS复合纳米材料。全文具体内容和研究结果如下：1.综合介绍纳米材料的特性与当前fe304和CdS纳米材料的常用制备方法。2.以高温分解法为基础,通过改变回流时间、保护分散剂等手段分别制备出了6nm-16nm的fe304磁性纳米颗粒。再以“种子”生长法得到40nm左右的大尺寸纳米颗粒。回流时间越长,晶粒尺寸越大,且结晶度越高。通过改变保护剂的种类,还可以实现使样品有选择地分散至极性或非极性溶剂。以油酸、油胺为分散保护剂的样品可以分散至正己烷等有机溶剂中,单分散性最佳,具有统一的形貌和尺寸;以聚乙二醇或苯酚为保护剂所得的样品可以分散于水等极性分子溶剂,具有很好生物相容性。各样品在室温下均表现出很好的超顺磁性,而在10K的低温条件下具有了铁磁性。3.利用水热法,在高压反应釜中成功制备出了CdS荧光纳米材料。所得样品为一个个由大量小粒径聚集而成的球形大颗粒。XRD表征和样品颜色表明,以硫代硫酸钠为硫源制备得到的样品是CdS的六方晶系结构,而以硫脲为硫源制备出的样品是CdS的立方晶系结构,且加热反应时间越长,晶粒尺寸越大。通过SEM测量发现,且随着加热反应时间的增加,这些小粒子会沿某个方向生长,由“碎石”状变为“米粒”棒状。而且样品粉末或高浓度样品溶液都无法测得明显的荧光光谱,低浓度样品溶液才出现明显的发射峰。增大溶液pH值可以增强荧光强度,但对荧光发射峰的位置无影响。以PEG(聚乙二醇)为保护剂无法避免样品的团聚,但可以使大颗粒球尺寸减小,尺寸分布变窄,而且还会使小单元形貌发生改变,出现大量三角形粒子。以油酸为保护剂制备出的样品在形貌和尺寸都有很高的单分散性,找到了一个有效避免样品团聚问题的方法。4.以fe304为“种子”,氯化镉和硫代硫酸钠为镉源与硫源,聚乙二醇为保护剂,通过水热法成功合成了同时具有磁性和荧光性质的fe3o4-CdS复合纳米材料。样品具有较明显的荧光发射峰,改变样品溶液pH值,波峰位置不变,但能加强荧光强度。样品在常温下表现出很好的超顺磁性。通过对XRD、SEM和TEM的结果进行分析,推测反应机理为,在反应过程中,CdS不断生成并包裹到fe304“种子”上,形成核-壳结构的小粒子,再相互聚集形成球体大颗粒。CdS壳层既能够受激发光,同时又能起到防止fe304被氧化的保护层作用。5.最后对全文进行总结,并提出制备过程中面临的挑战和今后的工作方向与展望。

关键词：纳米材料制备 fe3o4 CdS 单分散性高温分解水热法复合材料

fe3o4复合材料的制备及其催化类-fenton反应性能研究

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Fe3O4复合材料的制备及其催化类-Fenton反应性能研究

作者：赵永琴大连理工大学

学位级别：硕士

工业废水中含有大量难降解的有机物质,具有毒性大和难处理等特点,严重威胁人类的健康。非均相fenton法在处理难降解的有机废水方面受到广泛的关注。但是,非均相fenton催化剂的活性和稳定性还有待提高。fe基化合物是常用的非均相fenton... 详细信息

工业废水中含有大量难降解的有机物质,具有毒性大和难处理等特点,严重威胁人类的健康。非均相fenton法在处理难降解的有机废水方面受到广泛的关注。但是,非均相fenton催化剂的活性和稳定性还有待提高。fe基化合物是常用的非均相fenton催化剂,feo因具有含量丰富、环境友好和易于分离回收等优点,在非均相fenton反应领域受到广泛关注。通过环境友好、低成本的合成方法,将feo与其它材料复合可有效地提高其催化活性和稳定性。本论文的具体研究内容如下:采用一步水热法合成酒石酸盐前驱物,将其在不同气氛、温度和时间下煅烧,得到不同组成(γ-fe2o3/Cuo,α-fe2o3/Cuo和feo/C/Cu)和不同形貌的fe-Cu复合物。将其作为非均相fenton催化剂降解亚甲基蓝的反应,其中在氮气中煅烧制备的feo/C/Cu复合物具有较大的比表面积(133 m2 g-1),相比于在空气中煅烧得到的产物具有较好的类fenton催化性能。同时,feo/C/Cu复合物的催化性能与fe/Cu的摩尔比密切相关,当fe/Cu的摩尔比为1:1时,催化性能最佳。Cu的引入有利于将fe3+还原为fe2+,从而促进fe2+的再生以及·oH的产生。在反应系统加上可见光后,由于光还原作用促进了fe3+到fe2+的还原作用,feo/C/Cu复合物的催化性能得到显著提高。另外,此复合物具有磁性,能将其快速从反应液中分离。首先使用硬模板法合成有序介孔Ceo,通过浸渍-煅烧法制备了具有同样结构的feo/Ceo复合物。介孔feo/Ceo复合物在移除亚甲基蓝时具有吸附和催化的双重作用,对亚甲基蓝的移除效率远远高于不规则孔的feo/Ceo复合物。介孔feo/Ceo复合物优异的吸附能力归因于Ceo表面丰富的氧空位、大的比表面积和有序的介孔孔道。良好的类fenton催化氧化性能是因为复合物中高的Ce3+含量和fe、Ce间的协同效应。由于金属-载体间的强相互作用,介孔feo/Ceo复合物在反应后fe的流失量很低(0.22 mg L-1)。同样,此复合物具有磁性,能够快速从反应液中分离。

关键词： fe3o4 非均相fenton 复合物协同效应催化性能

微纳米气泡耦合fe3o4催化氧化吸收烟气中的No

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应用化工 2021年第1期50卷 23-26,31页

作者：卢洁张荣梁李登新许士洪林政友东华大学环境科学与工程学院上海201620 东华大学国家环境保护纺织污染防治工程技术中心上海201620 同济大学环境科学与工程学院污染控制与资源化研究国家重点实验室上海200082 上海污染控制与生态安全研究院上海200082 上海环安环境管理有限公司上海200333

以fe3o4作为催化剂,耦合微纳米气泡在So2存在的情况下催化氧化吸收烟气中的No。研究了各种因素变化对fe3o4耦合微纳米气泡催化氧化去除No的影响。采用XRD、SEM、EDS和XPS表征手段对反应前后的fe3o4进行了表征。结果表明,当fe3o4投加量为... 详细信息

以fe3o4作为催化剂,耦合微纳米气泡在So2存在的情况下催化氧化吸收烟气中的No。研究了各种因素变化对fe3o4耦合微纳米气泡催化氧化去除No的影响。采用XRD、SEM、EDS和XPS表征手段对反应前后的fe3o4进行了表征。结果表明,当fe3o4投加量为5 g、pH为3、No的进气量为50 mL/min时,No的氧化吸收效率最高,达93.8%。fe3o4同时含有fe2+和fe3+的特殊属性可促进No的高效脱除,fe3o4反应前后物相没有发生变化。

关键词：微纳米气泡 fe3o4 催化氧化