Fe3O4/LDHs磁性纳米复合材料的制备及应用进展
2021-12-01王璐瑶
王璐瑶, 谢 潇
(1.陕西省土地工程建设集团有限责任公司, 陕西 西安 710075; 2.陕西地建土地工程技术研究院有限责任公司, 陕西 西安 710075; 3.自然资源部 退化及未利用土地整治工程重点实验室, 陕西 西安 710075; 4.陕西省土地整治工程技术研究中心, 陕西 西安 710075)
磁性纳米粒子(MNPs)具有较大的比表面积和磁性,可以使用外部磁场在短时间内进行高效分离,因此,在水净化和光催化方面得到广泛应用。然而,纳米尺寸的Fe3O4MNPs存在化学稳定性低、易团聚等缺点,限制其在工业上的应用[1]。因此,纳米复合材料的制备是开发功能性纳米材料如催化剂、纳米药物、电子材料和污染物清除剂的重要内容。目前,零维粒子、一维管或纤维和二维纳米片等纳米材料结构已被用于制造具有各种不同特性的纳米复合材料,在二维纳米片中,层状双氢氧化物已被证明是稳定MNP最合适且易获得的材料之一[2-3]。层状双氢氧化物(LDH)的通式为[M1-x2+Mx3+(OH)2]x+(An-)x/n·mH2O,其中,M2+和M3+分别为二价(如Mg2+、Co2+、Ni2+、Cu2+、Zn2+)和三价阳离子(如Fe3+、Al3+、Ga3+);x的范围从0.20~0.33,代表M3+在金属离子中的摩尔分数;An-几乎可以是任何有机或无机阴离子。Fe3O4MNPs与LDH 的结合,可以改善使用后的材料从水中的分离与再生,而制备方法是影响Fe3O4/LDHs磁性纳米复合材料结构与功能的主要原因之一,因此,对Fe3O4/LDHs磁性纳米复合材料的特点、常见制备方法及其应用研究进展进行归纳总结,以期为该材料在污水处理、催化等领域的研究与应用提供理论依据。
1 Fe3O4/LDHs磁性纳米复合材料的特点
使用LDH作为具有集体活性位点的光催化剂的吸附剂,其优势在于:1) 层状结构由大量羟基化的表面组成,这些表面可提高光催化活性。……
