双层SiO2包覆Fe3O4复合材料的制备及其染料吸附性能
Double-Layer SiO2 Encapsulated Fe3O4 Composite: Preparation and Dye Absorption Properties
作者单位E-mail
刘云芳 北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室, 北京 100029
北京化工大学碳纤维及功能高分子教育部重点实验室, 北京 100029 
Liuyunfang@mail.buct.edu.cn 
任森 北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室, 北京 100029  
吴日良 北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室, 北京 100029  
李阳阳 北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室, 北京 100029  
石向辉 北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室, 北京 100029  
迟伟东 北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室, 北京 100029
北京化工大学碳纤维及功能高分子教育部重点实验室, 北京 100029 
 
黄启谷 北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室, 北京 100029
北京化工大学碳纤维及功能高分子教育部重点实验室, 北京 100029 
huangqg@mail.buct.edu.cn 
摘要: 采用改进的Stober法合成了多孔结构的双层SiO2包覆Fe3O4复合材料,利用TEM、XRD、VSM和氮吸附-脱附实验对其结构与性能进行分析,进而研究其对染料的吸附性能。研究结果表明,双层SiO2包覆Fe3O4复合材料的比表面积和磁饱和强度分别为308 m2·g-1和45.5 emu·g-1;当罗丹明B的初始浓度从25 mg·L-1提高到250 mg·L-1时,复合材料对其饱和吸附量从24.0 mg·g-1增大到112.4 mg·g-1,而亚甲基蓝的初始浓度从25 mg·L-1提高到500 mg·L-1时,对其饱和吸附量从22.0 mg·g-1增大到235.1 mg·g-1;随着溶液pH值增大,复合材料对罗丹明B的饱和吸附量增加,而对亚甲基蓝的饱和吸附量变化不明显;温度在20~40 ℃范围内复合材料的吸附量较大。
关键词: 四氧化三铁  二氧化硅  磁性  孔隙结构  吸附性能
基金项目: 国家自然科学基金(No.21174011, U1462102), 中央高校基本科研业务费项目(JD1406)资助。
Abstract: Double-layer SiO2 encapsulated Fe3O4 composite was prepared by a modified Stober method. The structures and properties of the composite were characterized by TEM, XRD, VSM and N2 absorption-desorption experiment, and its dye absorption properties were also investigated. This material possesses a BET surface area of 308 m2·g-1 and saturation magnetization of 45.5 emu·g-1. When the rhodamine B (RhB) concentration increases from 25 mg·L-1 to 250 mg·L-1, the RhB saturated absorption capacity of this composite increases from 24.0 mg· g-1 to 112.4 mg·g-1. When the methyl blue (MB) concentration increases from 25 mg·L-1 to 500 mg·L-1, the MB saturated absorption capacity of this composite increases from 22.0 mg·g-1 to 235.1 mg·g-1. With the increasing of pH value, the RhB absorption capacity increases, while that value of MB has no obvious change. The temperature in range of 20~40 ℃ is in favor of dye absorption for the composite.
Keywords: Fe3O4  SiO2  magnetic property  porous structure  absorption property
投稿时间:2015-07-01 修订日期:2015-10-12
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刘云芳,任森,吴日良,李阳阳,石向辉,迟伟东,黄启谷.双层SiO2包覆Fe3O4复合材料的制备及其染料吸附性能[J].无机化学学报,2015,31(12):2373-2378.
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