以文献计量法分析我国纳米零价铁材料研究进展

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蒙脱石零价铁纳米复合材料处理模拟废水中Zn2+研究环境科学-毕业论文

蒙脱石零价铁纳米复合材料处理模拟废水中Zn2+研究环境科学-毕业论文内蒙古大学本科毕业论文分类号_________ 单位代码 _________学号00814065 密级 __________本科毕业论文蒙脱石/零价铁纳米复合材料处理模拟废水中Zn2+研究院(系)名称：环境与资源学院专业名称：环境科学年级：2008级姓名：景贵东指导教师：樊明德2012年6月1日蒙脱石/零价铁纳米复合材料处理模拟废水中Zn2+研究摘要纳米材料具有许多异于本体物质的独特物理、化学性质，已在基础研究和诸多实际应用中得到广泛关注。

零价铁纳米颗粒更是以其卓越的磁性能和巨大的应用潜力备受瞩目。

然而，零价铁纳米颗粒容易团聚，严重影响了其实际应用性能。

本文以蒙脱石为载体和稳定剂，研究通过硼氢化钠化学液相还原法制备蒙脱石/零价铁纳米复合材料的可行性，并将该复合材料用于废水中Zn2+污染物的去除，结合X射线衍射分析、电镜分析、元素分析等多种手段，得出以下结论：1、通过NaBH4化学液相还原Fe3+可成功制备蒙脱石/零价铁纳米复合材料，蒙脱石作为载体和分散剂可以起到良好的分散作用，有效降低铁纳米颗粒团聚程度。

制备所得的铁颗粒尺寸较为均匀，具核－壳结构，大体呈球状形貌，在蒙脱石表面分散良好。

2、在室温且pH中性条件下，蒙脱石/零价铁纳米复合材料对Zn2+吸附率达89%以上，而单纯蒙脱石对Zn2+的吸附率只有50%左右；吸附Zn2+的动力学过程符合准二级模型，热力学过程符合Freundlich经验吸附模型。

复合材料对Zn2+吸附作用本质较为复杂，主要是蒙脱石的阳离子交换作用，并可能存在由零价铁衍生的羟基化的氧化铁表面对溶液中Zn2+的吸附作用。

关键词：纳米复合材料；蒙脱石；零价铁；Zn2+；吸附Montmorillonite/Zero Valent Iron Nanocomposite for Removing Zn2+from Simulated WastewaterAuthor JING GuidongTutor FAN MingdeAbstractNanomaterials exhibit novel physical and chemical properties that differ considerably from those of the bulk state, and consequently have attracted much attention both in academic study and in practical application. Zerovalent iron nanoparticles (ZVINs), as a nanomaterials, are important for their prominent magnetic properties and great potential in application. Nevertheless, ZVINs are easy to agglomerate and to oxidize, which makes them difficult to prepare, study, and apply. In the present study, ZVINs have been successfully synthesized using sodium borohydride solution reduction of Fe3+in the presence of montmorillonite (Mt) as an effective protective reagent and support as well; and thus obtained Mt/ZVINs nanocomposite is used for removing Zn2+ from simulated wastewater. With a combination of X-ray diffraction, electron microscopic, and elemental analyses, the main conclusions of this study are made as follows:1. Mt/ZVINs nanocomposite has been successfully synthesized using sodium borohydride solution reduction of Fe3+ in the presence of Mt. With high monodispersity and spherical morphology, these hybridized ZVINs are well dispersed on Mt surface and have α-Fe core-iron oxide shell structure.2. Under room temperature and neutral pH conditions, the obtained Mt/ZVINsnanocomposite is more effective than Mt for removing Zn2+ from simulated wastewater. The removal efficiency as to the nanocomposite reaches ~90%, whereas the removal efficiency as to Mt was ~50%. The adsorption of Zn2+ onto the nanocomposite can be fitted with pseudo-second order kinetics model and Freundlich isotherm, respectively. The related mechanisms would involve the cationic exchange reaction of Mt with Zn2+ and the adsorption of Zn2+ on the surface hydroxyl groups of iron oxide derived from the corrosion of ZVINs.Keywords: Nanocomposite; Montmorillonite; Zerovalent Iron; Zn2+; Adsorption.目录摘要 (ii)Abstract (iii)1 引言 (1)2 实验部分 (4)2.1 实验样品 (4)2.2 复合材料制备 (4)2.3 吸附实验 (4)2.4 表征手段 (5)3 结果与讨论 (6)3.1 蒙脱石/零价铁纳米复合材料 (6)3.2 复合材料处理模拟废水中Zn2+ (7)3.2.1 复合材料吸附Zn2+动力学研究 (7)3.2.2 Zn2+初始浓度对吸附的影响 (10)3.2.3 蒙脱石与复合材料吸附性能比较 (14)3.2.4 反应温度对吸附的影响 (15)4 结论 (16)致谢 (17)参考文献 (19)1 引言锌是一种应用广泛的重金属[1]，也是人体所必需的微量元素，正常人每天需摄取10～15mg锌。

纳米铁在水污染控制中的应用研究进展

性高，因而对水中氯代脂肪族及氯代芳香族化合物，如氯乙
烯、、氯仿氯酚、多氯联苯、有机氯农药等均有良好的脱氯效果［９。４］－－纳米铁对水中氯代有机物的脱氯过程有３反应途种径［－】一是金属表面直接的电子转移，ｅ直接将电子转１１：０２Ｅ０
纳米铁是指粒径在１０ｍ范围内的Ｆ —１０ｎ颗粒。可采
纳米Ｆ颗粒对水中氯代有机物进行脱氯迅速且彻底，
主要产物为烷烃、烯烃等低毒性甚至完全无毒的产物。Ｗａｇｎ
用物理气相沉积法（蒸发冷凝法）金属蒸气合成法、、溅射法、
真空蒸发法、物理粉碎法和机械合金法等物理法制备，可也
Ｒｅｅｒｈ０１ｒｅＡｐｌａｏｆＮａｏ—ｓａｅＩｏａｅｏｌｔｎＣｏｔｏｓａｃ１ｉｐｉｔｎｏｔｃｉｎｃｌｒｎｉＷｔｒＰｌｉｎｒｌｎｕｏ
ＣＨＥＮＦｎｙｈＬＭｉＴａｇ。ａＵｎＡＮＧＹ ‘ｂｎｕ— ｉ
纳米铁对氯代有机物的脱氯性能与氯代有机物的化学
结构有关［］芳香族氯代有机物比脂肪族氯代有机物难脱１。１８氯；同种类的多氯代有机物的脱氯效率和速率随取代氯数量的增加而提高；对多氯代芳香族有机物而言，对位上的氯首
近年来，以纳米铁代替普通铁粉对水中氯代有机物进行
脱氯的研究十分活跃。纳米铁颗粒小，比表面积大，反应活
ｇａｌｆｎｎｔ舡Ｂ０ｓｏ— ｓａｅｉｏｓｅｐｅｄｄｃｌｒｎｉｘｏｎｅ
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纳米材料和技术的现状和发展

纳米材料和技术的现状和发展北京大学生命科学学院尹汉维关键词：纳米，隧道显微镜，纳米材料背景：纳米，是衡量物质在微观世界中长度的度量单位。

正如同物质在接近于光速的环境下会表现出很强的相对论效应一样，物质的尺寸在接近于纳米数量级时，其物理化学性质也会出现很大的变化。

现代的纳米技术正是利用了在纳米数量级时物质表现出的特异性，而发展出的相应的科学研究方法。

在化学，生物，物理等多学科的研究中，纳米技术已经被用于非常广泛的领域。

因为，纳米尺度是原子、分子、蛋白质等重要的生命基本物质所存在的尺度。

换句话说，对纳米尺度下物质的观察和对纳米尺度下物质的操控对各个科学学科的研究具有重要的意义。

如果我们能够准确的得到分子原子运动的规律，蛋白质构象的变化规律，我们就能准确地把握很多基本的化学和生命现象，并得到合理的解释。

一、纳米技术研究的工具和手段1．SPM系列扫描隧道显微镜是一种在纳米尺度下的先进的科研仪器。

它可以使研究者在纳米的层次观察物质的形态，结构，运动和变化，如果我们能够在纳米尺度上对物质进行操纵，那么我们就能将理论化为实践，将纳米的研究转化为技术，为人类造福。

从这一点上来说，扫描隧道显微镜是具有相当大的理论研究和科学技术价值的。

这也就是其发明者Gerd Bining和Heinrich Rohrer获得诺贝尔奖的原因。

值得注意的是，这一研究成果的发明时间（1982）和获奖时间（1986）仅仅间隔了4年，比许多他领域的研究成果获奖都要迅速，这也从另一个侧面说明了这一发明的重要性。

扫描隧道显微镜的原型仪器为Scanning tunneling microscope(STM) 和Atomic force microscope(AFM)，扩展型仪器包括MFM、EFM、SNOM、C-AFM、SKM、SKN，它们统称为SPM。

扫描隧道显微镜的制作原理是遵循电子的量子隧道效应。

STM的分辨能力很强，水平分辨率小于0.1纳米，垂直分辨率小于0.001纳米。

纳米零价铁氟离子

纳米零价铁（Nanoscale Zero-Valent Iron，NZVI）是一种由纳米级铁颗粒组成的材料。

NZVI具有很高的比表面积和反应活性，广泛应用于环境修复领域，特别是在污染物的去除和降解方面。

氟离子（Fluoride ion）是氟原子带一单位负电荷的离子形式。

在环境和水资源管理中，氟离子的浓度控制和移除非常重要，因为高浓度的氟离子可以对人体健康和生态系统造成负面影响。

在环境修复中，NZVI被广泛研究和应用于氟离子的去除。

NZVI通过与氟离子发生化学反应，将其转化为固态或难溶的氟化物沉淀物，从而将氟离子从水中去除。

这个过程被称为铁还原-氟化物沉淀（Iron Reduction-Fluoride Precipitation，IRFP）。

NZVI材料通过其高比表面积和活性表面上的零价铁颗粒，有效地与溶解的氟离子发生反应。

通过封装NZVI或将其固定在适当的载体上，可以实现更好的处理效果和操作性。

此外，它还可以结合其他环境修复技术（如吸附、沉淀、生物降解等）一起使用，以达到更好的去除效果。

需要注意的是，为了确保NZVI的应用安全和有效性，需要进行充分的前期研究和实验室规模试验。

此外，实际应用时还需要考虑到环境条件、水质特性、处理量等因素，以确保处理效果和环境效益的最大化。

近10年中美纳米技术的文献计量学分析

＜美国化学论文摘要》是美国化学学会的国际会议论文集，没有影响因子，其文献类型为会议文摘。
尽管我国近ｌＯ年发表的相关纳米技术的论文越来越多。由于部分研究成果受到语言、但投稿等因素的影响．致使一部分发表在中国出版或国际影响
也越来越高。２２发文机构分析．
衷４２一００年Ｓ收录的中国学者发文■ 居翦１ｃ２１ａＯ位期刊排序期刊名称２ｏｏ９年期刊发丈量占总发文量的
影响因子（）百分比（）篇％
一
技术的相关发展情况。２０－００年间。０１２１全球共发表有关纳米
技术的文章共９７０３篇，分布于各个国家，选取前ｌ０位进行分析，结果见表１其。从表１以看出，可美国作为全球学术最超前的国家．在纳米技
图２２０ — ００年美国和中国纳米技术发文量对比０１２１
２０～０Ｏ年ＳＩ收录３８３篇（跨年收０１２１Ｃ共２因录，其中２０００年５篇和２ｌ年２篇未在图２中显０１示）。从图２可以看出，国发表的有关纳米技术的两文章数量基本保持着增长的势态。虽然美国从２０ｏ８年开始，量略有减少，过相对中国仍保持在一个数不较高的水平。中国发表的文章数量虽然也是逐年递增，在２ｏ－０５年间，但０１２０由于纳米技术在我国还处于发展的初级阶段。发文数量只有美国的１１／０左右：到后期，而由于对纳米技术的资金投入、技水科平的提高，国发表的文章数量增长明显，占比例中所

纳米零价铁处理有机物ppt课件

3.1制备方法的比较
3.2液相化学还原法的改进
1.载体
碳纤维
2.修饰剂镍盐
3.分散剂 pvp
减少团聚防止表面钝化
四、心得与计划
坚持
实验笔记
书籍
文献资料疑难笔记
英语
基础化学知识
旅行
origin 制图
安心上课
美食
四、参考文献
1.改进液相还原法制备纳米零价铁颗粒_高树梅 2.纳米零价铁的制备_表征及其在净化水体中硝基苯的应用研究_郭加会 3.老化钠米铁去除地下水中六价铬和三氯乙烯的研究_胡恒 4.高级氧化技术在废水处理中的应用_张旋 5.二步法制备纳米级零价铁的研究_王伟 6.纳米级零价铁的制备及其用于污水处理的机理研究_梁震 7.碳纤维负载零价铁的制备及其去除水溶液中的六价铬_袁飞 8.纳米零价铁去除水中污染物的研究进展_代莹
强还原性零强吸附性
价铁
粒径小，比表面积和表面能大
降解率为普通零价铁的7倍
去除Cr( VI) 主要为还原作用和共沉淀作用,去除 Zn( II) 主要为吸附和共沉淀作用,去除 Ni( II) 主要为吸附和还原作用, 去除 As( III) 主要为吸附、还原和氧化作用
2.1反应机理
nZVI 降解有机卤代污染物通常包括吸附和还原脱卤两个过程,其表面的氧化层可将有机物快速吸附在其表面,Fe0 作为强的还原剂,能释放电子。释放出来的电子穿过氧化层,迅速转到有机物分子上, 还原有机物造成碳卤键断裂。
线索
什么是纳米材料？（what）为什么使用纳米零价铁？（why）怎样制作纳米零价铁？（how）心得与计划
一、什么是纳米材料？
纳米材料指在三维空间中至少有一维处于1~100nm 尺度范围或由他们作为基体单元构成的材料。

纳米材料及纳米Fe3O4磁性材料的研究

纳米材料及纳米Fe3O4磁性材料的研究纳米是一个长度单位，1nm=10-9m。

纳米材料是指在结构上具有纳米尺度调制特征的材料，纳米尺度一般是指1-100nm。

当一种材料的结构进入纳米尺度特征范围时，其某个或某些性能会发生明显的变化。

纳米尺度和性能的特异变化是纳米材料必须同时具备的两个基本特征。

按材质，纳米材料可分为纳米金属材料、纳米非金属材料、纳米高分子材料和纳米复合材料。

其中纳米非金属材料又可细分为纳米陶瓷材料、纳米氧化物材料和其他非金属纳米材料。

按纳米尺度在空间的表达特征，纳米材料可分为零维纳米材料即纳米颗粒材料、一维纳米材料（如纳米线、棒、丝、管和纤维等）、二维纳米材料（如纳米膜、纳米盘和超晶格等）、纳米结构材料即纳米空间材料（如介孔材料）。

按形态，纳米材料可分为纳米颗粒材料、纳米固体材料（也称纳米块体材料）、纳米膜材料以及纳米液体材料（如磁性液体纳米材料和纳米溶胶等）。

按功能，纳米材料可分为纳米生物材料、纳米磁性材料、纳米药物材料、纳米催化材料、纳米智能材料、纳米吸波材料、纳米热敏材料以及纳米环保材料等。

当材料的结构具有纳米尺寸调制特征时，将呈现许多特异的性能。

下面以纳米Fe3O4磁性材料为例。

一、Fe3O4的介绍：磁铁矿Fe3O4是一种简单的铁氧化物，是一种非金属磁性材料，它是反尖晶石型结构。

磁铁矿可以写成【Fe3+】+【Fe2+Fe3+】O4，磁铁矿中每个Fe3+离子有五个3d电子，它们是自旋平行的，因此其磁矩为5.92BM，但由于在四面体空隙中Fe3+离子和八面体空隙中是我Fe3+磁矩取向相反，这就是它们的磁矩全部抵消。

铁氧体磁性材料是由金属氧化物组成的，可用MO。

XFe2O3表示，其中M是二加劲属离子，如：Fe，Mn，Co，Ni，Mg，Ba等，而X可取1，2，3，4，6。

事实上，铁氧磁性材料的自发此话与其中的金属氧化物的自发磁化密切相关。

现以MnO为例说明金属氧化物的间接交换作用，以进一步说明铁氧体材料中的自发磁化。

基于文献计量的我国新污染物研究态势分析

基于文献计量的我国新污染物研究态势分析目录一、内容简述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21.1 研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 1.2 研究目的与内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31.3 研究方法与数据来源．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4二、文献计量理论基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42.1 文献计量的定义与原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 2.2 文献计量学的发展历程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62.3 文献计量学在环境科学中的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7三、我国新污染物研究文献概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．83.1 新污染物研究文献数量统计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 3.2 新污染物研究文献主题分布．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．103.3 新污染物研究文献作者分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11四、我国新污染物研究热点与趋势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．124.1 新污染物研究热点领域．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13 4.2 新污染物研究发展趋势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．144.3 新污染物研究政策与法规影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16五、基于文献计量的新污染物研究评价．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．175.1 文献计量学评价方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．175.2 新污染物研究质量评价．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．195.3 新污染物研究影响力评价．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20六、我国新污染物研究存在的问题与挑战．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．216.1 研究起步较晚，基础薄弱．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．226.2 研究方法单一，缺乏创新．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．236.3 研究成果转化率低，应用不足．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24七、结论与建议．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．267.1 研究结论总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．277.2 政策建议．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．287.3 未来展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29一、内容简述基于文献计量的新污染物研究态势分析，旨在通过定量分析方法揭示我国在新型污染物研究领域的研究成果分布、热点领域及趋势。

专利计量视角下的我国纳米技术发展现状及趋势分析

ＦＥＩＬｉｎ
（ＬｉｂｒａｒｙｏｆＪｉａｎｇｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ２１２０１３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｒｅｘｐｌｏｒｉｎｇｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｔａｔｕｓ，ｔｈｅｐａｐｅｒａｎａｌｙｚｅｓｔｉｍｅ，ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｒｅａａｎｄａｐｐｌｉｃａｎｔｓｄｉｓｔｒｉ —
ｂｕｔｉｏｎｓ，ａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｙｇｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｔａｔｕｓａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｒｅｎｄｂｙａｐｐｌｙｉｎｇｐａｔｅｎｔｍｅｔｒｏｌｏｇｙ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗ：（１）Ｔｈｅｐａｔｅｎｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｕｍｉｓｉｎｃｒｅａｓｉｎｇａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓｅｘｐｅｉｒｅｎｃｉｎｇｇｅｓｔａｔｉｏｎｐｅｉｒｏｄｏｆａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ．（２）Ｃ０１Ｂ３１／０２ａｎｄｓｏｍｅｏｔｈｅｒｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｒｅａｓａｒｅｈｏｔａｒｅａｓ．Ｚｈ￣ｉａｎｇｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙａｎｄｓｏｍｅｏｔｈｅｒｕｎｉｖｅｒｓｉｔｉｅｓａｒｅｍａｊｏｒａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｓｔｉｔｕ — ｔｉｏｎｓ．（３）Ｃ０１Ｂ３１／０２ａｎｄｏｔｈｅｒｔｗｅｌｖｅａｒｅａｓｗｉｌｌｃｏｎｔｉｎｕｅｔｏｉｎｃｒｅａｓｅ．Ａ６１Ｋ３５／７８ａｎｄｏｔｈｅｒｉｆｖｅａｒｅａｓｗｉｌｌｄｅｃｌｉｎｅ．

Fe3O4纳米材料的制备与应用研究进展

Fe3O4纳米材料的制备与应用研究进展刘超;王广健;朱世从;朱威威;郭亚杰【摘要】阐述Fe3O4纳米材料的主要合成方法及其在生物医药、电磁辐射吸收、污染物处理和光电催化等方面的应用,并对其发展方向进行展望.【期刊名称】《牡丹江师范学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2019(000)002【总页数】4页(P39-42)【关键词】Fe3O4;纳米材料;制备方法【作者】刘超;王广健;朱世从;朱威威;郭亚杰【作者单位】淮北师范大学化学与材料科学学院 ,安徽淮北 235000;淮北师范大学化学与材料科学学院 ,安徽淮北 235000;淮北师范大学化学与材料科学学院 ,安徽淮北 235000;淮北师范大学化学与材料科学学院 ,安徽淮北 235000;淮北师范大学化学与材料科学学院 ,安徽淮北 235000【正文语种】中文【中图分类】O614.7Fe3O4纳米微粒因其优异的物理化学性质和广阔的应用前景,备受科研人员的关注.本文重点阐述纳米Fe3O4粒子液相化学制备法及其在生物医药、电磁辐射吸收、污染物处理和光电催化等方面的应用,并对其发展方向进行展望.1 Fe3O4纳米材料制备方法1.1沉淀法沉淀法是将Fe3O4与其他物质混合到溶液中,加入沉淀剂,使混合液中的离子变成氢氧化物胶体析出.加热氢氧化物胶体,胶体受热脱水会变成含有Fe3O4纳米颗粒的悬浮液,经过洗涤、干燥等步骤后得到Fe3O4粉体微粒.共沉淀法 Massart和Khalafalla最早采用化学共沉淀法制备Fe3O4纳米颗粒，将Fe2+和Fe3+在碱性环境中共沉淀.高道江等将NH3·H2O作为沉淀剂,研究熟化温度及时间对Fe3O4粒子磁性能的影响.Jiang等用氮气做保护气,将FeCl3和FeCl2的混合溶液逐滴滴入溶解了多巴胺的水溶液中，获得Fe3O4纳米线.在金属Pd上负载该纳米线,使得水分散性更为稳定,对Suzuki反应有良好的催化活性.Wang等向超纯水中加入聚丙烯酸并使之溶解,对体系加热至80 ℃后,迅速加入盐酸酸化的FeCl2和FeCl3溶液，得到Fe3O4纳米微粒.氧化沉淀法 Thapa等用氨水作为沉淀剂,在80～90 ℃的高温条件下,将溶液中的Fe2+完全沉淀,获得纳米Fe3O4微粒.王娟分别以三种不同碱(NH3·H2O、NaOH 溶液、NH3·H2O+NaOH)共同作为碱源,以空气中的氧气做氧化剂,制备出三种不同形貌的磁性纳米粒子.还原沉淀法 Qu等采用NH3·H2O为沉淀剂,加入Na2SO3将Fe3+还原,从而得到Fe3O4纳米粒子.涂国荣等将适量的亚硫酸钠加入到含有Fe3+的盐溶液中,将一定量的Fe3+还原成Fe2+,从而得到纳米Fe3O4微粒.其他方法微波沉淀法采用尿素和氨水作为均相沉淀剂,具有独特的加热机制和合成机理.Wang等最先利用交流电沉淀法成功合成了纳米四氧化三铁微粒,并有效控制其形貌.超声沉淀法通过高温、高压环境,为沉淀颗粒的产生供能，可提高沉淀晶核的生成速率,使粒径减小.1.2 水热法Xuan通过直接密封热分解具有花生状形态的FeCO3,制备相同形态的微细磁性颗粒Fe3O4.焦华将用砂纸打磨过的铁片,在无水乙醇中超声处理后, 加入到酒石酸钠和NaOH的混合溶液中,通过水热法合成单晶Fe3O4纳米片.Deng通过溶剂热法成功制备了球形Fe3O4纳米颗粒.1.3 溶胶-凝胶法Lemine[7]在乙醇的超临界条件下,通过控制滴加水的速度,采用溶胶-凝胶法合成了可调控纳米粒子尺寸大小的、平均粒径为8 nm的Fe3O4纳米粒子.Xu等在聚乙二醇中溶解了作为铁源的九水合硝酸铁,在一定温度下制得了溶胶,经加热烘干后,溶胶逐渐转变为棕色凝胶,在高温真空的条件下,200～400 ℃退火,得到尺寸不同的Fe3O4纳米微粒.Tang在300 ℃条件下,通过溶胶-凝胶法制备出平均尺寸12.5 nm、薄膜表面结构完整没有裂缝的Fe3O4薄膜.王士婷通过溶胶-凝胶法,经乙醇回流和煅烧将模板去除,合成粒径60～80 nm且具有单介孔和双介孔结构的Fe3O4@介孔SiO2.1.4 微乳液法Vidal[8]利用微乳液法合成尺寸分布范围在3.5 nm±0.6 nm、结晶良好、具有单分散性、很高比饱和磁化强度、表面包覆油胺的Fe3O4纳米粒子.Zhou合成了粒径小于10 nm的Fe3O4纳米粒子.微乳体系为O/W型微乳体系,其组成为：FeSO4和Fe(NO3)3为水溶液,环己胺为油相,NP-5和NP-9为表面活性剂相. 1.5 热分解法热分解法是将铁源前躯体在溶剂和表面活性剂的作用下高温分解,得到铁原子,使其转化铁纳米粒子,得到单分散性好的纳米粒子.纳米粒子的大小和形貌通过控制前躯体的种类和浓度、加热条件、热分解时间以及表面活性剂的种类和数量调控.Kolhatkar[9]等通过溶剂热法和热分解法合成了具有可调尺寸的Fe3O4纳米立方体和Fe3O4纳米球,其饱和磁化强度(Ms)和矫顽力是相同体积Fe3O4纳米球的1.4～3.0倍和1.1～8.4倍.Yang等将乙酰丙酮铁[Fe(acac)3]和油酸加入到苄基醚溶剂中,获得具有可调控体对角线长度的纳米立方体Fe3O4.Sun等通过热分解乙酰丙酮铁(Fe(acac)3)合成了Fe3O4纳米粒子,其粒径小于20 nm，且单分散性好.Chiu等通过控制反应时间将油酸铁盐进行热分解，从而制得了粒径4～18 nm、分布均匀的纳米Fe3O4晶体.1.6 生物模板法生物模板法引入相应的生物模板,利用生物分子对粒子的成核、生长、组装的影响,使材料的合成过程得到控制,从而得到所期望的目标材料.常用的模板是内部为空穴结构的小热激蛋白(sHSP)、铁蛋白、李斯特细菌等.Wong等采用铁蛋白作为生物模板,通过控制反应条件,得到了直径为7.3 nm的四氧化三铁纳米粒子.2 Fe3O4纳米材料的应用2.1 生物医学磁性Fe3O4纳米材料具有无毒副作用以及生物相容性好的优点,广泛应用于肿瘤磁热疗法、磁共振造影技术、靶向药物载体以及磁分离等众多生物医学领域.磁性Fe3O4纳米粒子作为缓释靶向药物载体可以提高药效,减少药量,增强治疗作用.靶向药物在体外磁场的导向作用下,直达病灶.药物的传送路径可通过Fe3O4的核磁共振成像进行跟踪.Alexiou[10]等采用米托蒽醌磁性纳米粒子作为靶向药物的载体,其浓度高得多.超顺磁性氧化铁粒子能将磁场震动能转化为热能,升高肿瘤组织的温度,使病变细胞死亡.磁共振造影技术常用的造影剂是经过表面修饰的Fe3O4纳米粒子,因网状内皮数量的差异,异常组织与正常组织对Fe3O4纳米粒子的吞噬量也有明显的差别.采用静脉注射Fe3O4纳米粒子使之进入血液,因其在正常组织和异常组织中分布明显不同,显著增加成像的效果.Hu等对植入小鼠体内的人体结肠癌进行检测,造影剂为用单克隆抗体标记的PEG包覆的Fe3O4纳米粒子.Lee等利用超顺磁性氧化铁粒子的长期血液循环,对人体体内乳腺瘤进行检测,造影剂为Fe3O4纳米粒子-赫赛汀探针.2.2 磁性流体和磁记录材料磁性纳米Fe3O4广泛应用于磁流体工业生产中.磁流体有固体的强磁性,又存在液体的流动性,在许多领域中广泛应用.纳米Fe3O4由于晶体结构简单、尺寸小、矫顽力高、耐氧化、相结构稳定,可用做磁记录材料.纳米多铁复合材料也具有一定的磁性,饱和磁化强度与矫顽力成反比.[11]纳米Fe3O4粒子磁记录材料的信噪比、信息记录的密度以及图像的质量等方面均有极大改善.2.3 污染物处理Fe3O4/石墨烯纳米复合材料能迅速有效除去水溶液中的氯苯胺和苯胺.Fe3O4/GO 磁性纳米颗粒[12]对水溶液中的多氯联苯具有良好的吸附性.Liu等用廉价的铁盐和HA通过共沉淀法制备了腐植酸(HA)包覆的Fe3O4纳米颗粒(Fe3O4/HA),能从水中去除有毒的Hg(II),Pb(II),Cd(II)和Cu(II).Fe3O4/HA对重金属的吸附不到15分钟即可达到平衡,最大吸附容量为46.3～97.7 mg/g.2.4 光电催化Kumar[13]开发出一种包裹有还原氧化石墨烯的核壳结构CuZnO @ Fe3O4微球,构成三元复合光催化剂(rGO @ CuZnO @ Fe3O4),高效、可回收、可磁分离,用于可见光照射下光还原二氧化碳生产甲醇.3 前景展望纳米四氧化三铁粒径小,具有磁性好、比表面积大的优点.磁性纳米Fe3O4可包覆不同的材料,制备出具有不同复合结构的多功能磁性催化载体材料,因此在催化等方面有着广阔的应用前景.参考文献【相关文献】[1] Zong P F,Cao D L,Wang S F,et al.Synthesis of Fe3O4/CD magnetic nanocomposite via low temperature plasma technique with high enrichment of Ni(II) from aqueoussolution[J]. Journal of the Taiwan Instituteof Chemical Engineers,2016,21(5):1-7.[2] Massart R.Preparation of aqueous magnetic liquids in alkline and acidic media [J]. IEEE Transactions on Magnetics,1981,MAG-17:1247-1248.[3] Khalafalla S, Reimers G. Preparation of dilution-stable aqueous magnetic fluids [J]. IEEE Transactions on Magnetics,1980,MAG-16:178-180.[4] Thapa D,Palkar V R.Kurup M B,et al.Properties of magnetite nanoparticles synthesized through a novel chemical route[J].Material Letters,2004,58:2692-2694.[5] Qu S C, Yang H B, Ren D W, et al.Magnetite Nanoparticles Prepared by Precipitation from Partially Reduced Ferric Chloride Aqueous Solutions[J]. Colloid Interf. Sci.,1999, 215: 190-192.[6] Xuan S H,Hao L Y,Jiang W Q,et al.A FeCO3 precursor-based route to microsized peanutlike Fe3O4[J].Cryst Growth Des,2007,7(2):430-434.[7] Lemine O M,Omri K,Zhang B,et al.Sol-gel synthesis of 8 nm magnetite (Fe3O4) nanoparticles and their magnetic properties[J].Superlattices and Microstruct,2012,52:793-799.[8] Vidal J,Rivas J,Lopez M A.Colloids and Surfaces A:Physicochemical and Engineering Aspects,2006,288(1-3):44-51.[9] Arati G Kolhatkar,Yi-Ting Chen,Pawilai Chinwangso,et al.Magnetic Sensing Potential of Fe3O4 Nanocubes Exceeds That of Fe3O4 Nanospheres[J].ACS Omega 2017, 2, 8010-8019.[10] Alexiou C,Jurgons R,Schmid R,et al.In vitro and in vivo investigations of targeted chemotherapy with magnetic nanoparticles[J].Journal of Magnetism and Magnetic Materials,2005,293(1):389-393.[11] 李丹,孙云飞.多铁复合材料0.5NiFe2-xMnx04/0.5BaTi03的磁性能及介电性能[J].牡丹江师范学院学报:自然科学版,2018(1):43-47.[12] Zhu S M,Guo J J,Dong J P.Sonochemical fabrication of Fe3O4 nanoparticles on reduced graphene oxide for biosensors[J].Ultrasonics Sonochemistry,2013,3(20):872-880.[13] Pawan Kumar,Chetan Joshi,Alexandre Barras,et,al.Core-shell structured reduced graphene oxide wrapped magnetically separable rGO@CuZnO@Fe3O4 microspheres as superior photocatalyst for CO2 reduction under visible light[J].Applied Catalysis B: Environmental, 2017,205:654-665.。

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以文献计量法分析我国纳米零价铁材料研究进展
纳米零价铁材料是一种新兴的环境污染修复材料，具有高效、低成本和无二次污染等优势，被广泛应用于土壤和地下水的污染修复领域。

本文旨在通过文献计量法分析我国纳米零价铁材料研究的发展趋势、主要研究方向和研究成果，并对未来的研究方向进行展望。

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关键词分析发现，我国纳米零价铁材料研究主要集中在污染修复领域。

土壤污染修复是研究的重点方向之一，主要涉及到土壤中重金属和有机污染物的去除。

地下水污染修复也是研究的热点方向，主要关注地下水中有机物和污染物的去除和降解。

纳米零价铁材料的合成方法和性能研究也是研究的重要内容。

我国纳米零价铁材料研究在近年来取得了显著的进展，主要集中在土壤和地下水污染修复领域。

未来，研究人员应重点关注纳米零价铁材料的制备方法和性能优化，提高其在环境污染修复中的应用效果。

还应继续加强与其它材料的组合应用研究，探索更高效、更可持续的环境污染修复技术。