导语
内容提要
全书围绕无机和有机多孔纳米材料的合成、表征及应用展开。内容涵盖磁性介孔二氧化硅吸附去除水中铜离子、可回收的磁性核壳结构亚硝酸盐荧光传感纳米材料研究、利用罗丹明分子功能化核壳结构纳米材料实现亚硝酸盐光学传感、罗丹明衍生物修饰的MOF对炭疽生物指示剂的比色荧光传感响应、介孔二氧化硅/聚吡咯纳米材料修饰微生物燃料电池阳极、磁性核壳Fe3O4@MCM-41/多壁碳纳米管复合材料修饰微生物燃料电池阳极性能研究、Fe3O4@SiO2/多壁碳纳米管/聚吡咯修饰阳极的微生物燃料电池-人工湿地系统研究。理论新颖,内容全面,为多孔纳米材料的应用提供一定的理论指导。
本书可供从事纳米复合材料、污染物检测与处理、微生物燃料电池及相关交叉学科研究的人员参考使用。
目录
第1章 绪论
1.1 概述
1.2 纳米多孔材料研究现状
1.2.1 纳米磁性介孔材料研究背景
1.2.2 金属有机骨架材料(MOF)研究背景介绍
1.3 本书的主要内容
1.3.1 磁性介孔二氧化硅吸附去除水中铜离子
1.3.2 可回收的磁性核壳结构亚硝酸盐荧光传感纳米材料研究
1.3.3 利用罗丹明分子功能化核壳结构纳米材料实现亚硝酸盐光学传感
1.3.4 罗丹明衍生物修饰的MOF对炭疽生物指示剂的比色荧光传感响应
1.3.5 介孔二氧化硅/聚吡咯纳米材料修饰微生物燃料电池阳极
1.3.6 磁性核壳Fe3O4@MCM-41/多壁碳纳米管复合材料修饰微生物燃料电池阳极性能研究
1.3.7 Fe3O4@SiO2/多壁碳纳米管/聚吡咯修饰阳极的微生物燃料电池-人工湿地系统研究
参考文献
第2章 磁性介孔二氧化硅吸附去除水中铜离子
2.1 概述
2.2 实验部分
2.2.1 试剂与仪器
2.2.2 溶液配制
2.2.3 四氧化三铁纳米颗粒的制备
2.2.4 磁性介孔二氧化硅(Fe3O4@SiO2)的合成
2.2.5 磁性介孔二氧化硅(Fe3O4@SiO2)的表征
2.2.6 磁性介孔二氧化硅吸附水中铜离子的实验
2.3 结果与讨论
2.3.1 磁性介孔二氧化硅的合成步骤及条件
2.3.2 产物磁性
2.3.3 样品形貌分析
2.3.4 X射线衍射(XRD)分析
2.3.5 红外光谱(FT-IR)分析
2.3.6 介孔结构分析
2.3.7 铜离子标准曲线绘制
2.3.8 pH值对铜离子吸附效果的影响
2.3.9 初始浓度对铜离子吸附效果的影响
2.3.10 温度对铜离子吸附效果的影响
2.3.11 吸附时间对铜离子吸附效果的影响
2.3.12 最佳实验条件下铜离子吸附效果
2.4 结论
参考文献
第3章 可回收的磁性核壳结构亚硝酸盐荧光传感纳米材料研究
3.1 概述
3.2 实验部分
3.2.1 试剂与仪器
3.2.2 化学传感器RB-NH2和RSB-NH2的合成
3.2.3 支撑基质Fe3O4&GPTS的构建
3.2.4 Fe3O4&MCM-41&RB和Fe3O4&MCM-41&RSB的合成
3.3 结果与讨论
3.3.1 设计思路与形貌分析
3.3.2 XRD图、介孔结构和磁性特征
3.3.3 红外光谱和TGA
3.3.4 Fe3O4&MCM-41&RB和Fe3O4&MCM-41&RSB的传感特性
3.4 结论
参考文献
第4章 利用罗丹明分子功能化核壳结构纳米材料实现亚硝酸盐光学传感
4.1 概述
4.2 实验部分
4.2.1 试剂和仪器
4.2.2 RS-OH和RB-OH的合成
4.2.3 RB-Si和RS-Si的合成
4.2.4 支持矩阵MCM-41@Fe3O4的合成
4.2.5 RB-MCM-41@Fe3O4和RS-MCM-41@Fe3O4的合成
4.2.6 构建策略解释
4.3 结果与讨论
4.3.1 结构和形态分析
4.3.2 XRD、介孔结构和磁响应
4.3.3 红外光谱(IR)和热重曲线
4.3.4 传感条件优化
4.3.5 RB-MCM-41@Fe3O4和RS-MCM-41@Fe3O4的传感性能
4.3.6 传感机制
4.3.7 可回收性
4.4 结论
参考文献
第5章 罗丹明衍生物修饰的MOF对炭疽生物指示剂的比色荧光传感响应
5.1 概述
5.2 实验部分
5.2.1 试剂与仪器
5.2.2 传感探针前体RSPh的合成
5.2.3 发光稀土MOFEuBTC的制备
5.2.4 染料-MOF复合结构的合成
5.3 结果与讨论
5.3.1 RSPh@EuBTC的表征
5.3.2 内滤效应对发射强度的修正
5.3.3 RSPh@EuBTC对DPA的比色和比色荧光检测行为
5.3.4 RSPh@EuBTC对DPA的实际传感性能
5.4 结论
参考文献
第6章 介孔二氧化硅/聚吡咯纳米材料修饰微生物燃料电池阳极
6.1 概述
6.2 实验部分
6.2.1 试剂与仪器
6.2.2 介孔二氧化硅的合成
6.2.3 MS-PPy复合纳米材料的制备
6.2.4 MS-PPy复合纳米材料修饰石墨毡电极的制作
6.2.5 微生物接种培养基
6.2.6 质子交换膜的预处理
6.2.7 微生物燃料电池构建
6.3 结果与讨论
6.3.1 纳米材料的表征
6.3.2 MS-PPy复合纳米材料修饰石墨毡电极的MFC电化学性能测试
6.3.3 微生物燃料电池性能测试
6.4 结论
参考文献
第7章 磁性核壳Fe3O4@MCM-41/多壁碳纳米管复合材料修饰微生物燃料电池阳极性能研究
7.1 概述
7.2 实验部分
7.2.1 试剂与仪器
7.2.2 石墨毡阳极的构建
7.2.3 MFC阴极的制备
7.2.4 质子交换膜的预处理
7.2.5 微生物燃料电池的构建
7.2.6 微生物燃料电池表征和性能测试
7.3 结果与讨论
7.3.1 SEM和TEM分析
7.3.2 红外光谱(FT-IR)
7.3.3 介孔结构分析
7.3.4 石墨毡阳极的性能表征
7.3.5 MFC性能测试
7.4 结论
参考文献
第8章 Fe3O4@SiO2/多壁碳纳米管/聚吡咯修饰阳极的微生物燃料电池-人工湿地系统研究
8.1 概述
8.2 实验部分
8.2.1 试剂与仪器
8.2.2 实验材料及溶液配制
8.2.3 Fe3O4@SiO2-NH2纳米颗粒合成
8.2.4 MFC石墨毡阳极的构建
8.2.5 实验装置
8.2.6 外接电阻及数据采集和记录系统
8.2.7 MFC-CW系统的启动及运行
8.2.8 材料和电极测试表征方法
8.2.9 废水分析测试方法
8.2.10 系统电流密度
8.2.11 系统极化曲线及功率密度曲线
8.3 结果与讨论
8.3.1 吡咯聚合条件
8.3.2 红外光谱(FT-IR)
8.3.3 XPS图谱
8.3.4 石墨毡阳极的性能表征
8.3.5 MFC性能测试
8.3.6 MFC-CW系统性能测试
8.4 结论
参考文献