4月24日下午,化工与材料学院高层次人才科研讲堂第五讲在玉衡楼C502举行,学院教职工参加了听讲。
本次讲堂的主讲人是学院2018年6月引进的王文娟博士,王博士毕业于南京大学大学环境材料工程专业,师从郑寿荣教授,主要研究方向是环境功能材料。
她主讲的题目是《锆化磁性复合材料的合成及对磷酸盐的吸附研究》。磷元素作为限制性因子,控磷对防治水体富营养化具有重要意义,她提出负载型磁性材料的制备和磷酸盐的高效吸附去除相结合,为开发高效、稳定、能实现快速分离和有效再生循环的除磷吸附剂提供理论依据。
研究内容包括:①采用Stöber法合成无定型SiO2包覆的磁性材料Fe3O4@SiO2,用沉淀沉积法将无定型的纳米氧化锆颗粒沉积到Fe3O4@SiO2表面,得到锆化的硅基磁性材料Fe3O4@SiO2@ZrO2;②在有机相和惰性气氛保护下,利用后嫁接的方法将氧化锆以分子键作用负载在中孔硅MMS表面,得到锆化磁性中孔材料ZrO2-MMS,通过分子形式的分散有效提高氧化锆的利用效率,进而提高材料的磷酸盐吸附能力。③采用水热合成法制备无定型碳包覆的磁性碳基核壳结构复合材料,以实现有效的吸附剂脱附再生,再通过沉淀沉积法对磁性材料表面进行锆化,得到耐碱性强的锆化磁性碳材料MFC。研究结果表明Fe3O4@SiO2@ZrO2材料能有效防止纳米颗粒的团聚,保持了较高的磷吸附活性。同时由于具有强超顺磁性,能在外加磁场的作用下实现快速分离回收。ZrO2-MMS材料其中ZrO2以分子形式铺展在磁性中孔硅表面有效提高了活性组分的分散性,使单位ZrO2对磷的吸附量显著提高。MFC材料有很强的耐碱性,能够实现材料的脱附再生。
王博士日后的研究将围绕解决氧化锆在载体表面稳定性和提高氧化锆在碳基材料上的分散性及吸附效率等问题上,并在此基础上展开与相关企业的深入合作。
与会教师对中孔硅材料的具体制备步骤,MFC中碳壳的存在形式,后嫁接方法的处理过程,如何保证材料表面的锆组分是稳定的氧化物而非氢氧化物等问题进行了热烈的交流和讨论。
(化工与材料学院 丁琳琳/文摄 许玉妹/审核)