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多孔磁性Fe3O4/ZnO复合材料的制备及其催化降解苯酚研究开题报告

 2021-03-11 21:58:39  

1. 研究目的与意义(文献综述)

随着纳米技术的发展,包含两种或者两种以上纳米尺度功能材料的复合纳米粒子,已经成为当前材料学一个越来越活跃的研究领域,核壳磁性复合纳米颗粒正是其中之一[1],在众多材料中,核壳材料因其组成、大小和结构排列的不同[2]而具有特殊的光、电和化学等特性,近年来核壳磁性材料备受科学家的关注[3]

核壳材料一般由中心的核以及包覆在外部的壳组成[4],核壳部分可由多种材料组成,包括高分子、无机物和金属等。核壳材料一般为圆形颗粒,包覆在颗粒外部的壳粒外部的壳可以改变并赋予颗粒光、电、磁、催化和生物活性等性质。如今核壳结构材料[5]已经拓展为化学、物理、生物、材料等诸多科学的交叉领域,并在医药、非线性光学器件、电发光器件以及催化等方面显示出诱人的应用前景[6]。目前,tio2[5]已在许多科学领域得到大量的应用,且取得了良好的效果。zno 的禁带宽度和 tio2非常相似,但其制备生产的成本较低,所以研究人员对其有着很高的关注。近年来在一些研究中发现,zno表现出了比 ti o2更高的光催化活性,可以获得更大的量子产率,并且制备方式简单易操作,使着 zno逐渐代替 ti o2成为可能。

fe3o4属立方晶系,具有很高的比表面积,本身具有磁性[7],这种磁效应使得纳米fe3o4粒子在废水处理、生物分离、靶向药物、生物医学等方面都表现出了优良的发展前景。研究证明,fe3o4是由两种阳离子和氧离子形成的氧化物构成[8]的,是fe3 酸盐或者fe2 -fe3 混合态的氧化物,化学式为fe2 fe3 (fe3 o4),为反尖晶石结构[9]。我们习惯上用fe3o4来表示,但是并不代表着它就是feo和fe2o3的混合氧化物,实际上它是由fe2 、fe3 、o2-组成的复杂离子晶体。晶体中离子的排列方式类似于尖晶石。同时铁氧化物在微量h2o2及光的存在下,可发生非均相光fenton反应,产生强氧化性的#8226;oh,降解有机污染物。

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2. 研究的基本内容与方案

1.1 基本内容

本文章通过溶剂热合成法制得fe3o4微粒,以fe3o4为核,纳米zn o为壳,制备得fe3o4@zn o复合材料。并以苯酚为目标降解物考察了其光催化性能。

本文章通过溶剂热合成法制得fe3o4微粒,以fe3o4为核,纳米zn o为壳,制备得fe3o4@zn o复合材料。并以苯酚为目标降解物考察了其光催化性能。

1.2 实验目的

1) 利用溶剂热法制备fe3o4,在制备的过程中,通过调节乙二醇和乙二胺的量,探究其加入量分别对于fe3o4的多孔性影响。

2) 通过调节乙二醇和乙二胺的加入量,得到最佳加入量,使得到的fe3o4为单分散、单晶结构。

3) 利用所制备的fe3o4合成fe3o4@zno核壳型结构物质,并探究其对苯酚光催化效果及可回收性。

3. 研究计划与安排

2017-3-06~2017-3-12:确定论文方向,阅读相关文献资料,确定实验方案。2017-3-12~2017-3-18:根据教务处要求,写出开题报告并提交。

2017-3-19~2017-3-22:完成译文不少于5000汉字的外文翻译。

2017-3-22~2017-3-31:完成制备多孔超顺磁fe3o4纳米粒子及论文第一章。

4. 参考文献(12篇以上)

[

[1] deng h, li x, peng q, et al. monodisperse magnetic single-crystal ferrite microspheres.[j]. angewandte chemie international edition, 2005,44(18):2782-2785.

微信号:bysjorg

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