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磁流体,又称磁性液体、铁磁流体或磁液,是一种新型的功能材料。磁流体中磁性纳米微粒具有尺寸小、比表面积大、表面活性高以及在外磁场作用下快速响应等优良特性。因而在磁记录材料、催化剂和微波吸收等领域得到广泛运用。近年来,利用磁流体既具有液体的流动性又具有固体磁性材料的磁性,同时磁流体中磁纳米微粒与基液易于磁液分离等特点,研究具有独特结构和组成的磁性纳米粒子及磁流体来吸附分离废液中重金属离子,受到人们的极大关注。本论文以模拟废液中铀(VI)的提取分离为目标,探讨了Fe3O4磁性纳米粒子及磁流体的制备及表征,研究了Fe3O4磁流体对铀(VI)的吸附行为。 第一章介绍了国内外纳米Fe3O4磁粒子及磁流体的研究现状与最新进展;包括纳米Fe3O4磁性粒子及磁流体的制备方法、磁流体的性能、磁流体对金属离子的分离技术的研究及应用等。 第二章阐述了纳米Fe3O4磁粒子及磁流体的制备方法,探讨了化学沉淀法制备Fe3O4磁粒子的优化条件,研究了Fe2+/Fe3+的比例、反应温度、反应时间、pH值等因素对所制备Fe3O4纳米粒子的影响。产物经透射电子显微镜、能谱仪、红外等手段进行表征。得到了磁粒径10-20nm的Fe3O4磁粒子。 在第三章中,以纳米Fe3O4磁流体作为吸附剂,研究了Fe3O4磁流体对水溶液中铀(VI)的吸附性能,考察了吸附时间、pH值、磁流体浓度对吸附的影响。结果表明:在纳米磁流体浓度为2.5g/L、温度35℃、pH=3、吸附时间t=30min的条件下,对3×10-4mol/L铀的吸附萃取率可达到84.15％。该吸附过程符合假设的二级动力学模型。 第四章应用TEOS(正硅酸乙酯)水解产生的SiO2对Fe3O4磁性纳米粒子表面进行包覆,对表面硅包覆的Fe3O4磁性纳米粒子的制备作初步探讨。为后续研究制备对铀(Ⅵ)具有选择性吸附的功能化磁纳米粒子打下基础。