磁性多孔碳纳米粒子的制备及其对甲基蓝的吸附性能

摘要

本文通过三步法合成多孔碳包覆四氧化三铁(Fe3O4@C)纳米粒子.首先,以无水硫酸钠和无水氯化铁为原料通过水热法制备α-Fe2O3纳米粒子.然后,以葡萄糖为碳源,α-Fe2O3纳米粒子为铁源在不同的时间t下水热法合成α-Fe2O3@C纳米粒子.最后,在氮气气氛下,将α-Fe2O3@C纳米粒子在973K退火30min.产物通过X-射线衍射、比表面积分析、热失重、场发射电子显微镜以及振动磁强计(VSM)等方法进行结构与磁性分析.结果显示当t为6h时,多孔Fe3O4@C纳米粒子具有最高的比表面积(172.09m2/g),呈类球状,粒径大约为90nm,其中碳层厚度为7.5nm.VSM表明多孔Fe3O4@C纳米粒子具有明显的磁性且磁饱和强度为49.53emu/g.多孔Fe3O4@C纳米粒子在303K时对甲基蓝的吸附实验表明多孔Fe3O4@C纳米粒子存在快速的吸附速率,在30min内达到吸附平衡,最大吸附量达到41.55mg/g.