水基Fe3O4磁流体担载纳米金——稳定固载方式的研究

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长久以来,金被认为是一种化学稳定性高,不易发生化学反应的金属,因为块状的金几乎不产生任何化学吸附而不具有催化作用。然而随着纳米技术的快速发展,人们发现纳米级别的金在众多领域具有良好的催化活性,是理想的催化剂。磁性材料是一种理想的载体,将纳米金负载在磁性材料表面,在外加磁场的作用下,可以实现纳米金与反应体系的快速分离,操作程序简单,实现了对贵金属纳米金的回收再利用,具有很好的开发应用前景。因此本文以实验室自制的为载体进行纳米金的负载,开展工作如下:  (1)以水为分散介质,柠檬酸钠为还原剂,氯金酸为金源,制备了纳米金粒子,然后将其与表面有氨基修饰的Fe3O4/SiO2磁性纳米粒子进行自组装,制备Au/Fe3O4/SiO2磁性纳米复合粒子,分析比较FF-Fe3O4/SiO2和CP-Fe3O4/SiO2对负载纳米金的影响。  (2)采用X射线衍射仪(XRD)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)、X射线光电子能谱(XPS)和透射电子显微镜(TEM)、红外吸收光谱(FTIR)等手段对样品进行表征。  (3)利用DPD法测定H2O2浓度,并对Au/FF-Fe3O4/SiO2分解H2O2对降解普施安的降解情况和Au/FF-Fe3O4/SiO2在H2O2中的循环伏案曲线进行了考察。  结果表明,利用柠檬酸钠还原法制备了纳米金溶胶,柠檬酸钠的用量对柠檬酸钠的用量对纳米金粒子的大小有影响。在室温条件下实现了纳米金在Fe3O4/SiO2磁性载体表面上的成功负载,FF-Fe3O4/SiO2比CP-Fe3O4/SiO2更有利于纳米金的负载。Au/Fe3O4/SiO2复合粒子在外磁场的作用下,能够与反应体系快速分离,易于循环使用。Au/FF-Fe3O4/SiO2分解H2O2对降解普施安具有良好的降解能力,其理想降解条件:pH为7,H2O2用量为5ml,200C反应2h的脱色率为82.5%,催化剂连续使用十次后普施安的脱色率仍可高于70%。循环伏安测试表明Au/FF-Fe3O4/SiO2对H2O2具有电催化活性。
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