CN206980741U - 吸附重金属的功能性纳米材料 - Google Patents
吸附重金属的功能性纳米材料 Download PDFInfo
- Publication number
- CN206980741U CN206980741U CN201720830380.0U CN201720830380U CN206980741U CN 206980741 U CN206980741 U CN 206980741U CN 201720830380 U CN201720830380 U CN 201720830380U CN 206980741 U CN206980741 U CN 206980741U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- particle
- magnetic
- layer
- nano
- small molecule
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
本实用新型公开了吸附重金属的功能性纳米材料，包括四层组成成份，分别是小颗粒双金属层、大颗粒双金属层、活性炭纳米颗粒层、磁性四氧化三铁纳米颗粒，所述小颗粒双金属层由磁性小分子零价铁颗粒和小分子纳米铜颗粒组成，所述大颗粒双金属层是由磁性大分子零价铁颗粒和大分子纳米铜颗粒组成。该纳米材料吸附重金属稳定性高，并且能吸附不同直径的重金属颗粒，适用性广。
Description
技术领域
本实用新型涉及纳米材料技术领域，特别是涉及吸附重金属的功能性纳米材料。
背景技术
磁性纳米颗粒是一类智能型的纳米材料，即具有纳米材料特有的性质如表面效应、尺寸效应、量子效应、宏观量子隧道效应、偶联容量高，又具有良好的磁导向性、超顺磁性类酶催化特性和生物相容性等特殊性质，市面上大多数吸附重金属的功能性纳米材料的主要成份就是磁性纳米颗粒，但是由于材料中的磁性纳米材料种类单一、尺寸一致，使得吸附重金属的能力效果不明显，吸附重金属种类单一以彻底，因此需要一种组成成份种类多、吸附重金属效果明显、彻底的吸附重金属的功能性纳米材料。
实用新型内容
本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供吸附重金属的功能性纳米材料。
本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：
吸附重金属的功能性纳米材料，包括四层组成成份，分别是小颗粒双金属层、大颗粒双金属层、活性炭纳米颗粒层、磁性四氧化三铁纳米颗粒层，所述小颗粒双金属层是由磁性小分子零价铁颗粒和小分子纳米铜颗粒组成，所述大颗粒双金属层是由磁性大分子零价铁颗粒和大分子纳米铜颗粒组成。
上述结构中,吸附重金属材料通过纳米材料制造工艺将四层纳米颗粒层相互融合成一体材质，其材料组成成分中磁性纳米颗粒较多，在最外边两层制作时添加一些颗粒直径大小与所述磁性小分子零价铁颗粒和所述磁性大分子零价铁颗粒保持一致的纳米铜颗粒，使纳米颗粒表面没有氧化现象和聚团现象发生，从而提高材料的吸附能力，所述磁性小分子零价铁颗粒具有磁性，当具有吸附力的纳米材料与含有重金属的土壤或者污水接触时，含有重金属的土壤或者污水中氢氧根负离子与重金属正离子相结合生成沉淀物吸附在所述磁性小分子零价铁颗粒表面，所述磁性大分子零价铁颗粒和所述磁性小分子零价铁颗粒吸附重金属的原理相同，只是在吸附重金属离子的直径方面有区别，所述活性炭纳米颗粒层由竹炭纤维组成，竹炭纤维又有着很强的活性，吸附重金属能力也很强；所述磁性四氧化三铁纳米颗粒层吸附重金属能力在纳米材料通电磁化后效果最强，所以通过上述过程重金属将被彻底吸附在纳米材料表面。
优选的，所述小颗粒双金属层由所述磁性小分子零价铁颗粒和所述小分子纳米铜颗粒组成，其第一层的主要成分是磁性较强的所述磁性小分子零价铁颗粒，在其中加入所述小分子纳米铜颗粒成分，使其组成双金属层，有效阻止了表面氧化层的产生和离子的团聚现象，使其提高内部磁性纳米颗粒表面吸附性，从而整体提高纳米材料表面吸附效果。
优选的，所述活性炭纳米颗粒层由活性炭纤维组成，其活性炭纤维均为半径在2nm以下的纳米颗粒，其孔径分布窄，特殊的细孔呈单分散分布，由不同尺寸的微细孔隙组成其结构。
优选的，所述磁性四氧化三铁纳米颗粒层由磁性四氧化三铁纳米颗粒组成，磁性四氧化三铁纳米颗粒有着显著的尺寸效应和表面效应，其在外部磁场作用下可以磁性回收的优点。
优选的，所述大颗粒双金属层由所述磁性大分子零价铁颗粒和所述大分子纳米铜颗粒组成，其最后一层的主要成分是磁性较强的磁性大分子零价铁颗粒5，在其中中加入大分子纳米铜颗粒6成分，使其最外层组成双金属层，阻止了表面氧化层的产生和离子的团聚现象，使其提高内部磁性纳米颗粒表面吸附性，从而整体提高纳米材料表面吸附效果。
优选的，所述小颗粒双金属层的所述磁性小分子零价铁颗粒和所述小分子纳米铜颗粒是半径为10-30nm的颗粒，所述大颗粒双金属层的所述磁性大分子零价铁颗粒和所述大分子纳米铜颗粒是半径为40-80nm的颗粒。
有益效果在于：该纳米材料吸附重金属稳定性高，并且能吸附不同直径的重金属颗粒，适用性广。
附图说明
图1本实用新型所述吸附重金属的功能性纳米材料的组成示意视图；
图2本实用新型所述吸附重金属的功能性纳米材料吸附重金属原理示意图。
附图标记说明如下：
1、磁性小分子零价铁颗粒；2、小分子纳米铜颗粒；3、活性炭纳米颗粒层；4、磁性四氧化三铁纳米颗粒层；5、磁性大分子零价铁颗粒；6、大分子纳米铜颗粒；7、小颗粒双金属层；8、大颗粒双金属层。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
如图1图2所示，吸附重金属的功能性纳米材料，包括四层组成成份，分别是小颗粒双金属层7、大颗粒双金属层8、活性炭纳米颗粒层3、磁性四氧化三铁纳米颗粒层4，小颗粒双金属层7是由磁性小分子零价铁颗粒1和小分子纳米铜颗粒2组成，磁性小分子零价铁颗粒1和小分子纳米铜颗粒2组成双金属层，有效阻止了纳米颗粒表面氧化层的产生和离子的团聚现象，大颗粒双金属层8是由磁性大分子零价铁颗粒5和大分子纳米铜颗粒6组成。
上述结构中,吸附重金属材料通过纳米材料制造工艺将四层纳米颗粒层相互融合成一体材质，其材料组成成分中磁性纳米颗粒较多，在最外边两层制作时添加一些颗粒直径大小与磁性小分子零价铁颗粒1和磁性大分子零价铁颗粒5保持一致的纳米铜颗粒，使纳米颗粒表面没有氧化现象和聚团现象发生，从而提高材料的吸附能力，磁性小分子零价铁颗粒1具有磁性，当具有吸附力的纳米材料与含有重金属的土壤或者污水接触时，含有重金属的土壤或者污水中氢氧根负离子与重金属正离子相结合生成沉淀物吸附在磁性小分子零价铁颗粒1表面，磁性大分子零价铁颗粒5和磁性小分子零价铁颗粒1吸附重金属的原理相同，只是在吸附重金属离子的直径方面有区别，活性炭纳米颗粒层3由竹炭纤维组成，竹炭纤维又有着很强的活性，吸附重金属能力也很强；磁性四氧化三铁纳米颗粒层4吸附重金属能力在纳米材料通电磁化后效果最强，所以通过上述过程重金属将被彻底吸附在纳米材料表面。
优选的，小颗粒双金属层7由磁性小分子零价铁颗粒1和小分子纳米铜颗粒2组成，其第一层的主要成分是磁性较强的磁性小分子零价铁颗粒1，在其中加入小分子纳米铜颗粒2成分，使其组成双金属层，有效阻止了表面氧化层的产生和离子的团聚现象，使其提高内部磁性纳米颗粒表面吸附性，从而整体提高纳米材料表面吸附效果，活性炭纳米颗粒层3由活性炭纤维组成，其活性炭纤维均为半径在2nm以下的纳米颗粒，其孔径分布窄，特殊的细孔呈单分散分布，由不同尺寸的微细孔隙组成其结构，磁性四氧化三铁纳米颗粒层4由磁性四氧化三铁纳米颗粒组成，磁性四氧化三铁纳米颗粒有着显著的尺寸效应和表面效应，其在外部磁场作用下可以磁性回收的优点，大颗粒双金属层8由磁性大分子零价铁颗粒5和大分子纳米铜颗粒6组成，其最后一层的主要成分是磁性较强的磁性大分子零价铁颗粒5，在其中中加入大分子纳米铜颗粒6成分，使其最外层组成双金属层，阻止了表面氧化层的产生和离子的团聚现象，使其提高内部磁性纳米颗粒表面吸附性，从而整体提高纳米材料表面吸附效果，小颗粒双金属层7的磁性小分子零价铁颗粒1和小分子纳米铜颗粒2是半径为10-30nm的颗粒，大颗粒双金属层8的磁性大分子零价铁颗粒5和大分子纳米铜颗粒6是半径为40-80nm的颗粒。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。
Claims (6)
1.吸附重金属的功能性纳米材料，其特征在于：包括四层组成成份，分别是小颗粒双金属层、大颗粒双金属层、活性炭纳米颗粒层、磁性四氧化三铁纳米颗粒层，所述小颗粒双金属层是由磁性小分子零价铁颗粒和小分子纳米铜颗粒组成，所述大颗粒双金属层是由磁性大分子零价铁颗粒和大分子纳米铜颗粒组成。
2.根据权利要求1所述的吸附重金属的功能性纳米材料，其特征在于：所述小颗粒双金属层由所述磁性小分子零价铁颗粒和所述小分子纳米铜颗粒组成，其第一层的主要成分是磁性较强的所述磁性小分子零价铁颗粒，在其中加入所述小分子纳米铜颗粒成分，使其组成双金属层，有效阻止了表面氧化层的产生和离子的团聚现象，使其提高内部磁性纳米颗粒表面吸附性，从而整体提高纳米材料表面吸附效果。
3.根据权利要求1所述的吸附重金属的功能性纳米材料，其特征在于：所述活性炭纳米颗粒层由活性炭纤维组成，其活性炭纤维均为半径在2nm以下的纳米颗粒，其孔径分布窄，特殊的细孔呈单分散分布，由不同尺寸的微细孔隙组成其结构。
4.根据权利要求1所述的吸附重金属的功能性纳米材料，其特征在于：所述磁性四氧化三铁纳米颗粒层由磁性四氧化三铁纳米颗粒组成，磁性四氧化三铁纳米颗粒有着显著的尺寸效应和表面效应，其在外部磁场作用下可以磁性回收的优点。
5.根据权利要求1所述的吸附重金属的功能性纳米材料，其特征在于：所述大颗粒双金属层由所述磁性大分子零价铁颗粒和所述大分子纳米铜颗粒组成，其最后一层的主要成分是磁性较强的磁性大分子零价铁颗粒5，在其中中加入大分子纳米铜颗粒6成分，使其最外层组成双金属层，阻止了表面氧化层的产生和离子的团聚现象，使其提高内部磁性纳米颗粒表面吸附性，从而整体提高纳米材料表面吸附效果。
6.根据权利要求1所述的吸附重金属的功能性纳米材料，其特征在于：所述小颗粒双金属层的所述磁性小分子零价铁颗粒和所述小分子纳米铜颗粒是半径为10-30nm的颗粒，所述大颗粒双金属层的所述磁性大分子零价铁颗粒和所述大分子纳米铜颗粒是半径为40-80nm的颗粒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720830380.0U CN206980741U (zh) | 2017-07-11 | 2017-07-11 | 吸附重金属的功能性纳米材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720830380.0U CN206980741U (zh) | 2017-07-11 | 2017-07-11 | 吸附重金属的功能性纳米材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN206980741U true CN206980741U (zh) | 2018-02-09 |
Family
ID=61404309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201720830380.0U Expired - Fee Related CN206980741U (zh) | 2017-07-11 | 2017-07-11 | 吸附重金属的功能性纳米材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN206980741U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109570210A (zh) * | 2018-10-23 | 2019-04-05 | 王汉之 | 一种利用纳米多孔材料治理土壤金属污染的方法 |
| CN110508242A (zh) * | 2019-06-12 | 2019-11-29 | 董良杰 | 一种生物陶复合材料及其袋装产品、制备方法和应用 |
| CN114515567A (zh) * | 2022-03-02 | 2022-05-20 | 中南大学 | 一种生物磁性纳米复合材料、及其制备方法和应用 |
-
2017
- 2017-07-11 CN CN201720830380.0U patent/CN206980741U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109570210A (zh) * | 2018-10-23 | 2019-04-05 | 王汉之 | 一种利用纳米多孔材料治理土壤金属污染的方法 |
| CN110508242A (zh) * | 2019-06-12 | 2019-11-29 | 董良杰 | 一种生物陶复合材料及其袋装产品、制备方法和应用 |
| CN114515567A (zh) * | 2022-03-02 | 2022-05-20 | 中南大学 | 一种生物磁性纳米复合材料、及其制备方法和应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Lu et al. | Nanomaterials for removal of toxic elements from water | |
| Du et al. | Activation of porous magnetized biochar by artificial humic acid for effective removal of lead ions | |
| Khan et al. | Magnetic nanoparticles incorporation into different substrates for dyes and heavy metals removal—a review | |
| CN206980741U (zh) | 吸附重金属的功能性纳米材料 | |
| Ma et al. | One-step fabrication of β-cyclodextrin modified magnetic graphene oxide nanohybrids for adsorption of Pb (II), Cu (II) and methylene blue in aqueous solutions | |
| Verma et al. | Surface modification of one-dimensional Carbon Nanotubes: A review for the management of heavy metals in wastewater | |
| Chang et al. | Magnetic core-shell MnFe2O4@ TiO2 nanoparticles decorated on reduced graphene oxide as a novel adsorbent for the removal of ciprofloxacin and Cu (II) from water | |
| Kumar et al. | Synthesis of magnetically separable and recyclable magnetic nanoparticles decorated with β-cyclodextrin functionalized graphene oxide an excellent adsorption of As (V)/(III) | |
| Lin et al. | The effective removal of nickel ions from aqueous solution onto magnetic multi-walled carbon nanotubes modified by β-cyclodextrin | |
| Wang et al. | Heteroaggregation of engineered nanoparticles and kaolin clays in aqueous environments | |
| Zhang et al. | Fluoride adsorption from aqueous solution by magnetic core-shell Fe3O4@ alginate-La particles fabricated via electro-coextrusion | |
| Choi et al. | Fabrication of chitosan/graphene oxide-gadolinium nanorods as a novel nanocomposite for arsenic removal from aqueous solutions | |
| Vahedi et al. | Application of novel magnetic β-cyclodextrin-anhydride polymer nano-adsorbent in cationic dye removal from aqueous solution | |
| Tahir et al. | Preparation of hydroxypropyl-cyclodextrin-graphene/Fe3O4 and its adsorption properties for heavy metals | |
| Yang et al. | Synthesis of magnetic graphene oxide-titanate composites for efficient removal of Pb (II) from wastewater: performance and mechanism | |
| Yang et al. | Graphene oxide‐based noble‐metal nanoparticles composites for environmental application | |
| Li et al. | Efficient U (VI) adsorption on iron/carbon composites derived from the coupling of cellulose with iron oxides: Performance and mechanism | |
| Sahoo et al. | Surface functionalization of graphene oxide using amino silane magnetic nanocomposite for Chromium (VI) removal and bacterial treatment | |
| Chen et al. | Fast separation of bromelain by polyacrylic acid-bound iron oxide magnetic nanoparticles | |
| Emenike et al. | A critical review on the removal of mercury (Hg2+) from aqueous solution using nanoadsorbents | |
| Shi et al. | Preparation and the adsorption ability of thiolated magnetic core-shell Fe3O4@ SiO2@ C-SH for removing Hg2+ in water solution | |
| Khazaei et al. | Selective removal of mercury (II) from water using a 2, 2-dithiodisalicylic acid-functionalized graphene oxide nanocomposite: kinetic, thermodynamic, and reusability studies | |
| Liu et al. | Interaction between Al2O3 and different sizes of GO in aqueous environment | |
| He et al. | A reusable Fe3O4/GO-COOH nanoadsorbent for Ca2+ and Cu2+ removal from oilfield wastewater | |
| Lan et al. | Sesbania gum-based magnetic carbonaceous nanocomposites: Facile fabrication and adsorption behavior |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180209 Termination date: 20180711 |