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近年来,磁性纳米材料因其独特的磁性能和巨大的应用潜力而被研究人员广泛关注。其中,Fe3O4因合成工艺简单,化学性能优异,应用领域广泛而成为一种重要的磁性无机纳米材料。然而,由于Fe3O4纳米粉体的表面效应和磁性能导致颗粒极易团聚,影响材料特性,限制材料应用。相对而言,具有良好分散性的纳米Fe3O4通常表现出优异的物理化学性质,且在稳定性、生物相容性和磁响应性等方面具有一定优势。因此,制备形貌可控、尺寸均一和稳定分散的纳米Fe3O4是实现其广泛应用的重要前提。鉴于此,本论文采用超重力法制备单分散纳米Fe3O4油相分散体和纳米Fe3O4水相分散体,分别考察了不同工艺参数对最终产物物相、形貌、尺寸和分散性等的影响;进一步探究了纳米Fe3O4分散体催化降解PET的应用性能。全文的主要研究内容和结果如下:1、采用超重力氧化沉淀结合溶剂热法制备单分散纳米Fe3O4油相分散体。以FeCl2·4H2O为铁源,NaOH作为碱源,重点考察了不同工艺条件对最终产物的影响,结果表明:在氧化沉淀阶段,NaOH的添加量会影响反应体系的氧化程度和产物形成路径,从而影响产物物相;在溶剂热阶段,采用油酸作为改性剂可制得形貌尺寸均一的单分散纳米Fe3O4,但反应溶液中过量的醇或水的比例不利于纳米颗粒的分散。所得较优工艺条件为:NaOH添加量为60 mmol,摩尔比Fe2+:OH=1:2;油酸添加量为 1.2 mL(m(oleic acid)/m(Fe3O4)=45%),采用乙醇和水的混合溶液进行溶剂热反应,醇水比为1:1,超重力转速为500 rpm。较优条件下,所得产物为纯相纳米Fe3O4,形貌为类球形,颗粒尺寸均一,约11 nm,可稳定分散于环己烷等低极性溶剂中,饱和磁化强度为45 emu/g,在室温下为超顺磁性;与釜式法相比,超重力法的反应时间明显缩短,效率更高。2、以化合物a为分散剂,采用超重力共沉淀法制备纳米Fe3O4水相分散体。主要考察了不同工艺条件对最终产物的影响,得到了较优工艺条件:FeCl2·4H2O 添加量为 15 mmol,Fe2+:Fe3+=1:2,NH3·H2O溶液的质量分数为10%,分散剂a的添加量为0.28 g,水浴加热温度为90℃,超重力转速为500 rpm。超重力法制备的纳米Fe3O4水相分散体颗粒尺寸均一,其中,成核后改性所制备的颗粒尺寸约为10 nm,原位改性所制备的颗粒尺寸约为5 nm,改性时间为1h。所得纳米Fe3O4水相分散体可通过破坏其静电平衡实现磁性分离,分离后的Fe3O4纳米颗粒经洗涤后仍可实现再分散。与釜式法相比,超重力法所得产品颗粒尺寸减小,生产效率提高。3、进一步研究了纳米Fe3O4分散体催化降解PET的应用性能。考察了不同反应条件对PET降解效果的影响,结果表明:将纳米Fe3O4分散体作为催化剂可加快PET的醇解过程,提高PET的转化率;较优的催化降解工艺条件为:在Fe3O4/PET质量比为2%和EG/PET质量比为13的条件下,PET在210℃降解30 min或220℃降解15 min,其转化率均为100%。循环性能研究表明,该催化剂5次循环利用后,PET的转化率基本不变,仍为100%。