单硫代膦酸萃取剂Cyanex 302在制备纳米材料与有机流体中的应用

单硫代膦酸萃取剂Cyanex 302在制备纳米材料与有机流体中的应用

论文摘要

基于本课题组对萃取剂界面性质长期深入地的研究背景,本学位论文主要研究了酸性萃取剂Cyanex 302(二(2,4,4-三甲基戊基)单硫代膦酸)在制备有机纳米流体和纳米材料方面的应用。 本文首先采用萃取沉淀法,在汽油中直接制备了稳定的含高浓度纳米Bi2S3的有机流体:用Cyanex 302先将Bi3+萃入有机相,然后向其中通入H2S气体,直接在汽油中制备了稳定的含Bi2S3的纳米有机流体。并对Bi2S3纳米粒子进行表征,定量分析了在有机溶剂中的负载量。同时也在醇水介质中制备了Cyanex302修饰Bi2S3纳米粒子,然后再将其重新分散于汽油等有机溶剂中,两步法制备了Bi2S3纳米流体.分析结果表明萃取剂与Bi2S3纳米粒子之间都存在着一定的化学键合作用,起到表面修饰作用,防止了团聚,增大了其在有机溶剂中的负载量。萃取沉淀法制备的纳米Bi2S3粒子粒径更小,在有机溶剂中分散更均匀,其负载量达到19.27g·L(-1),明显高于后者。该法简化了纳米流体的制备过程,大大提高了纳米粒子在有机溶剂中的分散性,为纳米流体的制备提供了新思路。 其次是先用Cyanex 302萃取Bi3+或Mo(Ⅵ),然后将萃取负载有机相直接进行溶剂热反应,制备了Bi2S3纳米棒和均匀分散的微米级MoS2小球。研究了不同反应条件对所制备材料形貌的影响。X射线衍射图表明MoS2小球为2H型晶相。已知MoS2有四种结晶形态,即3H、2H、2H2、2T型,其中只有2H型的结晶才被应用于润滑领域,因此它在润滑摩擦中具有良好的应用前景。将MoS2和Cyanex 302-Mo(Ⅵ)配合物分别添加到液体石蜡中进行摩擦学行为研究,实验结果表明,负载MoS2和Cyanex 302-Mo(Ⅵ)配合物的液体石蜡均能较大程度地降低摩擦系数和磨斑直径,明显改善液体石蜡的承载能力,是一种比较好的减摩抗磨材料。 最后,利用Cyanex 302-正己烷-NaOH类三元相图中的液晶区作为模板,成功制备了片状半导体纳米材料CdSe、PbSe和铁氧化合物。液晶模板的水层是微反应器,限制了纳米晶的生长,得到的纳米晶的形貌复制了液晶的层状结构。

论文目录

  • 1 文献综述
  • 1.1 萃取剂的界面活性
  • 1.1.1 酸性萃取体系
  • 1.1.2 中性磷酸萃取剂
  • 1.1.3 胺类萃取体系
  • 1.2 纳米粒子的制备和表面修饰
  • 1.2.1 纳米粒子的制备
  • 1.2.2 纳米粒子的表面修饰
  • 1.3 纳米流体的制备
  • 2S3纳米有机流体的制备及表征'>2 含Bi2S3纳米有机流体的制备及表征
  • 前言
  • 2.1 试验部分
  • 2.1.1 仪器与试剂
  • 2.1.2 试验
  • 3+的萃取行为'>2.1.2.1 萃取剂Cyanex 302对Bi3+的萃取行为
  • 2S3纳米有机流体'>2.1.2.2 萃取沉淀法制备Bi2S3纳米有机流体
  • 2S3纳米粒子有机流体'>2.1.2.3 醇水介质中制备Bi2S3纳米粒子有机流体
  • 2S3纳米颗粒的表征'>2.1.2.4 Bi2S3纳米颗粒的表征
  • 2S3粒子负载量的测定'>2.1.2.5 有机流体中Bi2S3粒子负载量的测定
  • 2.2 结果与讨论
  • 3+的萃取行为'>2.2.1 萃取剂Cyanex 302对Bi3+的萃取行为
  • 2S3纳米粒子的稳定作用'>2.2.2 Cyanex 302对Bi2S3纳米粒子的稳定作用
  • 2S3纳米粒子在不同溶剂中的最大负载量分析'>2.2.3 Bi2S3纳米粒子在不同溶剂中的最大负载量分析
  • 2.3 结论
  • 2S3和MoS2纳米材料'>3 萃取溶剂热合成Bi2S3和MoS2纳米材料
  • 前言
  • 3.1 实验部分
  • 3.1.1 实验仪器和试剂
  • 3.1.2 试验
  • 2S3纳米材料的制备'>3.1.2.1 Bi2S3纳米材料的制备
  • 2的制备'>3.1.2.2 MoS2的制备
  • 3.1.2.3 表征
  • 2的摩擦学性能表征'>3.1.2.4 MoS2的摩擦学性能表征
  • 3.2 结果与讨论
  • 2S3的表征'>3.2.1 Bi2S3的表征
  • 3.2.2 Cyanex 302对Mo(Ⅵ)的萃取行为
  • 2的表征'>3.2.3 MoS2的表征
  • 2的摩擦学行为研究'>3.2.4 Cyanex302修饰的MoS2的摩擦学行为研究
  • 3.2.5 摩擦学机理讨论
  • 3.3 结论
  • 4 萃取剂液晶体系中制备纳米材料
  • 前言
  • 4.1 实验部分
  • 4.1.1 试剂
  • 4.1.2 仪器
  • 4.1.3 实验
  • -1Na2SeSO3溶液的制备'>4.1.3.1 0.2mol·L-1Na2SeSO3溶液的制备
  • 4.1.3.2 纳米晶PbSe和CdSe的制备
  • 4.1.3.3 纳米材料氧化铁系列化合物的制备
  • 4.1.4 纳米材料PbSe、CdSe和氧化铁系列化合物的表征
  • 4.2 结果与讨论
  • 4.3 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 硕士期间发表的论文
  • 相关论文文献

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