《论文资料：磁性碳纳米管的制备及其对TBBPA的吸附性能研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《论文资料：磁性碳纳米管的制备及其对TBBPA的吸附性能研究（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、精品文档 免费阅读 免费分享 如需请下载！请下载！ 磁性碳纳米管的制备及其对 TBBPA 的吸附性能研究周林成，姬丽琴，肖振东, 李彦锋 兰州大学化学化工学院，兰州 730000关键词：磁性碳纳米管 四溴双酚 A 吸附 功能化摘要 以乙酰丙酮铁 Fe(acac)3 和多壁碳纳米管 (MWCNTs) 为原料，采用高温溶剂法制备出了磁性碳纳米管（MMWCNTs） ，采用透射电镜（TEM） 、X- 射线粉末衍射（XRD）以及振动探针式磁强计(VSM)等手段对 MMWCNTs 进行了表征。结果表明，四氧化三铁纳米粒子以单分散的方式均匀地负载在碳纳米管表面，呈正方型，粒径为 10 nm。然后通过 -氨丙
2、基三乙氧基硅烷(APTES)对 MMWCNTs表面改性，合成出氨基化磁性碳纳米管(MMWCNTs-NH 2)，并研究了MMWCNTs-NH2 对四溴双酚 A(TBBPA)的吸附性能和重复使用性能。结果表明MMWCNTs-NH2 对 TBBPA 的吸附量为 11.336mg/g，重复使用 6 次后，吸附量仍在 60%以上，呈现出优异重复使用性能。兰州大学中央高校基本科研业务费专项资金资助(lzujbky-2010-39)精品文档 免费阅读 免费分享 如需请下载！请下载！ 磁性碳纳米管的制备及其对 TBBPA 的吸附性能研究周林成，姬丽琴，肖振东 李彦锋 兰州大学化学化工学院，兰州 730000摘
3、要 以乙酰丙酮铁 Fe(acac)3 和多壁碳纳米管 (MWCNTs) 为原料，采用高温溶剂法制备出了磁性碳纳米管（MMWCNTs） ，采用透射电镜（TEM） 、X- 射线粉末衍射（XRD）以及振动探针式磁强计(VSM)等手段对 MMWCNTs 进行了表征。结果表明，四氧化三铁纳米粒子以单分散的方式均匀地负载在碳纳米管表面，呈正方型，粒径为 10 nm。然后通过 -氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)对 MMWCNTs表面改性，合成出氨基化磁性碳纳米管(MMWCNTs-NH 2)，并研究了MMWCNTs-NH2 对四溴双酚 A(TBBPA)的吸附性能和重复使用性能。结果表明，MMWCNTs-NH2
4、 对 TBBPA 的吸附量为 11.336mg/g，重复使用 6 次后，吸附量仍在 60%以上，呈现出优异重复使用性能。关键词：磁性碳纳米管 四溴双酚 A 吸附 功能化四溴双酚 A（TBBPA）是目前全球产量最大的一种溴化阻燃剂。由于其的大量使用，已经在土壤、水体、沉积物和大气等环境介质检测到了它的存在。有关研究指出，TBBPA 是一种潜在的具有持久性、生物累积性和毒性的化合物，近年来 TBBPA 被认定是一种值得探讨与关注的环境内分泌干扰物，很可能是一种新的“多氯联苯 (PCBs)问题” 1。近年来，随着我国电子垃圾产量步入高峰期，电子废品在堆放及回收处理过程中向环境释放 TBBPA 的量将
5、会逐年增加。因此，开发新型高效吸附剂进行去除环境中的 TBBPA 显得尤为重要。本论文设计合成了氨基化磁性碳纳米管(MMWCNTs-NH 2)，用于去除水溶液中的 TBBPA，取得了较为满意的结果。图 1 为不同放大倍数的磁性碳纳米管(MMWCNTs)的透射电镜照片，从图中可以看出，四氧化三铁纳米粒子以单分散的方式均匀地负载在多壁碳纳米管兰州大学中央高校基本科研业务费专项资金资助(lzujbky-2010-39)精品文档 免费阅读 免费分享 如需请下载！请下载！ 1020304050607080240608010120140160Intesity(a.u)2Theta(dg)（MWCNTs）表
6、面，呈正方型，粒径为 10 nm。Fig.1 TEM images of magnetiteMWNT nanocomposites由 MMWCNTs 的 XRD（图 2）可以看出，在 2=30.5, 35.6, 43.2, 57.0, 62.6处出现 Fe3O4 的特征衍射峰，在 2=26.5 出现 MWCNTs 的特征衍射峰 2，表明负载在 MWCNTs 上的磁性粒子为立方晶形的 Fe3O4。图 3 为 MMWCNTs 的 拉 曼 光谱 图 ， 两 个 较 强 的 峰 1353 cm-1 和 1593 cm-1 为 MWCNTs 的 吸 收 峰 。 在 528 cm-1 出现了 Fe3O4
7、的特征吸收峰 3，进一步佐证了四氧化三铁已成功地负载在 MWCNTs 上，这与 XRD 分析相一致。Fig. 2 X-Ray diffraction patterns of MMWNTs Fig. 3 Raman spectra of the MMWNTs图4为 MMWCNTs 氨基化反应前后的FT-IR谱图。 (a)图中859.94 和568.64 cm-1 为 MMWCNTs 上的 Fe3O4 的FeOH键吸收峰，通过-氨丙基三乙氧基硅烷对MMWCNTs 进行改性，这两处的吸收峰 (b)图中减弱甚至消失，这是由于FeOSi键形成的缘故，这表明- 氨丙基三乙氧基硅烷 与Fe 3O4表面的羟基
8、发生了反应4。(b) 图中1540 cm-1附近有强度中等的吸收峰，这是伯胺的 N-H吸收峰，此外(b)图中728和690 cm-1处强度中等的吸收峰为 N-H 的吸收峰。这进一步表明对5010150202503035005010150202503035040 Relativy intesity Ram shift/cm-1 精品文档 免费阅读 免费分享 如需请下载！请下载！ MMWCNTs 的氨基化改性是成功的。Fig. 4 FT-IR of (a) MMWCNTs and (b)MMWCNTs-NH2 Fig.5. Magnetic hysteresis curves measured a
9、t 300k由图5可知，室温下纯Fe 3O4的比饱和磁化强度为 71.3 emu/g，MMWCNTs的比饱和磁化强度为15.6 emu/g，MMWCNTs-NH 2的比饱和磁化强度为 8.7 emu/g，与MMWCNTs 相比，其比饱和磁化强度降低了约45%，但是仍然具有顺磁性，外加磁场下在10s内仍可迅速分离，呈现出优良的磁响应性。在温度为 30，TBBPA=10mg/L，pH=7.0，吸附时间为 2h 的条件下， MWCNTs，MMWCNTs 和 MMWCNTs-NH2 对 TBBPA 的吸附量分别为20.627，7.524，11.336 mg/g。与 MWCNTs 相比，MMWCNTs
10、对 TBBPA 的吸附量降低了 65%左右，这与 Fe3O4 负载在 MWCNTs 上之后占据了其活性位点有关。而相对 MMWCNTs， MMWCNTs-NH2 对 TBBPA 的吸附量提高了近66%。 MMWCNTs-NH2 重复使用 6 次后，其对 TBBPA 的吸附量仍在起始吸附量的 60%以上，呈现出优异重复使用性能。参考文献1 Asher Brenner, Igor Mukmenev, Aharon Abeliovich and Ariel Kushmaro, Ecotoxicology, 2006, 15(4), 399-402.2 Jiaqi Wan, Wei Cai, Jian
11、gtao Feng, Xiangxi Meng and Enzhong Liu, Journal of Materials Chemistry，2007, 17, 1188-1192.-150-10-5005010150-8-60-4-20204608 Magnetization,emu/gMagnetic Fild(Oe)Fe3O4MWCNTss-H2精品文档 免费阅读 免费分享 如需请下载！请下载！ 3 Ping Xu, Daxiang Cui, Bifeng Pan, Feng Gao, Rong He, Qing Li, Tuo Huang, Chenchen Bao and Hao
12、Yang, Applied Surface Science, 2008, 254, 5236-5240.4 Siuming Yuen, ChenchiM Ma，Chinlung Chiang, Jenan Chang, Sungwei Huang, Shiachung Chen, Chiayi Chuang, Chengchien Yang and Minghsiung Wei, Composites: Part A, Applied Science and Manufacturing, 2007, 38, 2527-2535.Preparation of Magnetic Carbon Na
13、notubes and Their Adsorption Properties of TBBPA Zhou lincheng, Ji liqin, Xiao zhendong, Li yanfeng College of Chemistry and Chemical Engineering, Lanzhou University, Lanzhou 730000Abstract Magnetic nanoparticles were facilely loading to multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) by high-temperature dec
14、omposition of Fe(acac)3 in dibenzyl ether solution. XRD, Raman, TEM, VSM, FT-IR were used to characterize the final products. It was found that the Fe3O4 nanoparticles were uniformly covered on MWCNTs. Modified Magnetic multi-walled carbon nanotubes were introduced into 3-Triethoxysilylpropylamine (
15、APTES) to fabricate magnetic nanocomposites. The adsorption of TetrabromobisphenolA (TBBPA) onto amination-magnetic nanocomposites was studied. The results show that the adsorption capacity of amination-magnetic nanocomposites is 11.336 mg/g. The magnetic nanocomposites may repeatedly use six times, the adsorption capacity is still more than 60%, showing excellent reuse performance. These magnetic nanocomposites may be a promising candidate for application in wastewater.Keywords: Magnetic, Multi-Walled Carbon Nanotubes, TBBPA, Adsorption
