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复合材料广泛应用于航空航天、汽车工业、化工、纺织、机械制造、医学等领域,可以说人类生活的衣食住行都与复合材料有着密切的关系。近年来,复合材料作为良好的吸附材料在水处理领域显示出广阔的应用前景。复合材料的优点是它能够把单一材料的功能有效地结合起来,从而显示出多功能。例如,高岭土通过活化处理后其比表面积得到大大提高,成为成本低廉、性能良好的吸附剂。其缺点是因颗粒度极小而易分散于水中,极难回收分离。但假如将其与磁性材料复合的话,它不仅具有良好的吸附性能,而且还具备磁性,那么可采用磁性分离技术很容易把它从体系中分离。四氧化三铁(Fe30O)是一个强磁性材料,其饱和磁化强度为~92emu/g,由于它本身无毒性而被广泛应用于生物医学领域。因此,基于Fe3O4的这种特性,我们认为它有望成为一种磁性载体应用于环保领域。本论文以自制的鄂尔多斯活化煤系高岭土和Fe3O4磁流体以及Fe(NO3)3·9H2O、尿素为原料,采用超声分散法及热分解法制备了磁性Fe3O4/高岭土纳米复合材料,并对其性能进行了表征,同时研究了该复合材料对Cr(Ⅵ)和甲基蓝的吸附性能,得到了良好的结果:一、通过煅烧、盐酸处理过程得到了比表面积为465m2/g的鄂尔多斯活化煤系高岭土;以自制的尿素铁([Fe(CON2H4)6](NO3)3)配合物为前躯体,采用高温热分解法制备了平均晶粒为~7nm的Fe3O4磁流体。二、以鄂尔多斯活化煤系高岭土和Fe3O4磁流体为原料,采用超声分散法成功地制备了磁性Fe3O4/高岭土纳米复合材料,并使用X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附(BET法)、红外光谱(IR)、透射电镜(TEM)、磁性测定(VSM)和差热-热重分析(DTA-TG)等手段对其进行了表征。结果显示,随着复合物中Fe3O4含量的增加,复合物磁性增强,比表面积随之增大。当Fe304含量为39wt%时,复合材料的性能最佳,其饱和磁化强度为22.0emu/g,比表面积为344m2/g。该复合材料对水中Cr(Ⅵ)和甲基蓝显示出良好的吸附性能,最大饱和吸附量分别达到20.8mg/g和26.8mg/g。三、以尿素、Fe(NO3)3·9H2O及鄂尔多斯活化煤系高岭土为原料,采用热分解法制备了Fe3O4含量为40wt%的Fe3O4/高岭土纳米复合材料,通过XRD、BET法、IR、VSM和DTA-TG等手段对其进行了表征。得到复合物的比表面积为19.8m2/g,远低于用超声分散技术制备的复合物。