Skip to main content
Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 20/2019

30.09.2019

Fabrication and adsorption properties of multiwall carbon nanotubes-coated/filled by various Fe3O4 nanoparticles

verfasst von: Ke Zhao, Ting Xu, Jian Cao, Lili Yang, Maobin Wei, Hougang Fan, Huilian Liu, Chengyou Liu, Xiaoyan Liu

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 20/2019

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

Carbon nanotubes-coated/filled by Fe3O4 nanoparticles were successfully fabricated by a facile in-situ coprecipitation method at low temperature. The effects of the adding amounts of Carbon nanotubes (CNTs) on the morphology, structure, magnetic and adsorption properties of the nanocomposites were studied in detail. The XRD patterns showed that the sizes of Fe3O4 nanoparticles in the nanocomposites could be well tuned from a few nanometers to a dozen nanometers. The SEM and TEM images revealed that different coverage density and composite mode had happened between CNTs and Fe3O4 nanoparticles. All of the nanocomposites exhibited favorable superparamagnetic properties, and the saturation magnetization was affected by the average grain sizes and the loading amounts of Fe3O4 nanoparticles. Strong magnetization and high dispersion of Fe3O4/CNTs nanocomposites implied the excellent adsorption capacity and recycle of nanocomposites in the practical application. The adsorption kinetics of methylene blue (MB) was well described by the pseudo-second-order kinetic model.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat M. Perullini, M. Jobbágy, M.L. Japas, S.A. Bilmes, J. Colloid Interface Sci. 425, 91–95 (2014)CrossRef M. Perullini, M. Jobbágy, M.L. Japas, S.A. Bilmes, J. Colloid Interface Sci. 425, 91–95 (2014)CrossRef
2.
Zurück zum Zitat Z. Shahryari, A.S. Goharrizi, M. Azadi, Int. J. Water Res. Environ. Eng. 2, 016–028 (2010) Z. Shahryari, A.S. Goharrizi, M. Azadi, Int. J. Water Res. Environ. Eng. 2, 016–028 (2010)
3.
Zurück zum Zitat C.I. Pearcea, J.R. Lloydb, J.T. Guthrie, Dyes Pigments 58, 179–196 (2003)CrossRef C.I. Pearcea, J.R. Lloydb, J.T. Guthrie, Dyes Pigments 58, 179–196 (2003)CrossRef
4.
Zurück zum Zitat E.R. Ferraz, M.D. Grando, D.P. Oliveira, J. Hazard. Mater. 192, 628–633 (2011)CrossRef E.R. Ferraz, M.D. Grando, D.P. Oliveira, J. Hazard. Mater. 192, 628–633 (2011)CrossRef
5.
Zurück zum Zitat L.L. Yang, X.W. Kong, J. Wang, M.Q. Pan, W.Q. Yang, J.H. Yang, W.L. Jiang, J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 27, 203–209 (2016) L.L. Yang, X.W. Kong, J. Wang, M.Q. Pan, W.Q. Yang, J.H. Yang, W.L. Jiang, J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 27, 203–209 (2016)
6.
Zurück zum Zitat Z.M. Abou-Gamra, H.A.A. Medien, Eur. Chem. Bull. 2, 417–422 (2013) Z.M. Abou-Gamra, H.A.A. Medien, Eur. Chem. Bull. 2, 417–422 (2013)
7.
Zurück zum Zitat S.S. Moghaddam, M.R. Moghaddam, M. Arami, J. Hazard. Mater. 175, 651–657 (2010)CrossRef S.S. Moghaddam, M.R. Moghaddam, M. Arami, J. Hazard. Mater. 175, 651–657 (2010)CrossRef
8.
Zurück zum Zitat A.M. El-Dein, J. Libra, U. Wiesmann, J. Chem. Technol. Biotechnol. 81, 1239–1245 (2006)CrossRef A.M. El-Dein, J. Libra, U. Wiesmann, J. Chem. Technol. Biotechnol. 81, 1239–1245 (2006)CrossRef
9.
Zurück zum Zitat B. Wang, B. Gao, A.R. Zimmerm, X. Lee, Chem. Eng. Res. Des. 133, 235–242 (2018)CrossRef B. Wang, B. Gao, A.R. Zimmerm, X. Lee, Chem. Eng. Res. Des. 133, 235–242 (2018)CrossRef
10.
Zurück zum Zitat Y.H. Li, J. Ding, Z.K. Luan, Z.C. Di, Y.F. Zhu, C.L. Xu, D.H. Wu, B.Q. Wei, Carbon 41, 2787–2792 (2003)CrossRef Y.H. Li, J. Ding, Z.K. Luan, Z.C. Di, Y.F. Zhu, C.L. Xu, D.H. Wu, B.Q. Wei, Carbon 41, 2787–2792 (2003)CrossRef
11.
Zurück zum Zitat C.L. Chen, X.K. Wang, J. Am. Chem. Soc. 45, 9144–9149 (2006) C.L. Chen, X.K. Wang, J. Am. Chem. Soc. 45, 9144–9149 (2006)
12.
Zurück zum Zitat H.J. Chen, Z.B. Zhang, X.X. Wang, J. Chen, C. Xu, Y.H. Liu, Z.M. Yu, X.K. Wang, ACS Appl. Nano Mater. 1, 2386–2396 (2018)CrossRef H.J. Chen, Z.B. Zhang, X.X. Wang, J. Chen, C. Xu, Y.H. Liu, Z.M. Yu, X.K. Wang, ACS Appl. Nano Mater. 1, 2386–2396 (2018)CrossRef
13.
Zurück zum Zitat C.L. Chen, J. Hu, D.D. Shao, J.X. Li, X.K. Wang, J. Hazard. Mater. 164, 923–928 (2009)CrossRef C.L. Chen, J. Hu, D.D. Shao, J.X. Li, X.K. Wang, J. Hazard. Mater. 164, 923–928 (2009)CrossRef
14.
Zurück zum Zitat T. Chen, X.Q. Zhang, J. Qian, S.J. Li, X.H. Jia, H.J. Song, J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 25, 1381–1387 (2014) T. Chen, X.Q. Zhang, J. Qian, S.J. Li, X.H. Jia, H.J. Song, J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 25, 1381–1387 (2014)
15.
Zurück zum Zitat X.H. Jia, R.R. Dai, Y.L. Sun, H.J. Song, X.Y. Wu, J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 27, 3791–3798 (2016) X.H. Jia, R.R. Dai, Y.L. Sun, H.J. Song, X.Y. Wu, J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 27, 3791–3798 (2016)
16.
Zurück zum Zitat B. Jaleh, A. Khalilipour, S. Habibi, M. Niyaifar, M. Nasrollahzadeh, J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 28, 4974–4983 (2017) B. Jaleh, A. Khalilipour, S. Habibi, M. Niyaifar, M. Nasrollahzadeh, J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 28, 4974–4983 (2017)
17.
Zurück zum Zitat J. Cao, H.F. Niu, J. Du, L.L. Yang, M.B. Wei, X.Y. Liu, Q.Y. Liu, J.H. Yang, J. Mater. Sci.: Mater. Med. 29, 169 (2018) J. Cao, H.F. Niu, J. Du, L.L. Yang, M.B. Wei, X.Y. Liu, Q.Y. Liu, J.H. Yang, J. Mater. Sci.: Mater. Med. 29, 169 (2018)
18.
Zurück zum Zitat Z.H. Long, Y.Q. Zhan, F. Li, X.Y. Wan, Y. He, C.Y. Hou, H. Hu, J. Nanopart. Res. 19, 318 (2017)CrossRef Z.H. Long, Y.Q. Zhan, F. Li, X.Y. Wan, Y. He, C.Y. Hou, H. Hu, J. Nanopart. Res. 19, 318 (2017)CrossRef
19.
Zurück zum Zitat Y.Q. Zhan, R. Zhao, Y.J. Lei, F.B. Meng, J.C. Zhong, X.B. Liu, J. Magn. Magn. Mater. 323, 1006–1010 (2011)CrossRef Y.Q. Zhan, R. Zhao, Y.J. Lei, F.B. Meng, J.C. Zhong, X.B. Liu, J. Magn. Magn. Mater. 323, 1006–1010 (2011)CrossRef
20.
Zurück zum Zitat M. Pourkhalil, Int. J. Adv. Biotechnol. Res. 7, 1310–1313 (2016) M. Pourkhalil, Int. J. Adv. Biotechnol. Res. 7, 1310–1313 (2016)
21.
Zurück zum Zitat A. Das, M. Raffi, C. Megaridis, D. Fragouli, C. Innocenti, A. Athanassiou, J. Nanopart. Res. 17, 1 (2015)CrossRef A. Das, M. Raffi, C. Megaridis, D. Fragouli, C. Innocenti, A. Athanassiou, J. Nanopart. Res. 17, 1 (2015)CrossRef
22.
Zurück zum Zitat L.W. Zheng, L.Q. Hu, F. Yang, T.L. Guo, J. Semiconduct. 32, 126001 (2011)CrossRef L.W. Zheng, L.Q. Hu, F. Yang, T.L. Guo, J. Semiconduct. 32, 126001 (2011)CrossRef
23.
Zurück zum Zitat S.Y. Liu, L.F. Mei, X.L. Liang, L.B. Liao, G.C. Lv, S.F. Ma, S.Y. Lu, A.M. Abdelkader, K. Xi, ACS Appl. Mater. Interfaces 10, 29467–29475 (2018)CrossRef S.Y. Liu, L.F. Mei, X.L. Liang, L.B. Liao, G.C. Lv, S.F. Ma, S.Y. Lu, A.M. Abdelkader, K. Xi, ACS Appl. Mater. Interfaces 10, 29467–29475 (2018)CrossRef
24.
Zurück zum Zitat X.J. Wang, X.J. Liu, G. Wang, Y. Xia, H. Wang, J. Mater. Chem. A 4, 18532–18542 (2016)CrossRef X.J. Wang, X.J. Liu, G. Wang, Y. Xia, H. Wang, J. Mater. Chem. A 4, 18532–18542 (2016)CrossRef
25.
Zurück zum Zitat J.H. Li, R.Y. Hong, G.H. Luo, Y. Zheng, H.Z. Li, D.G. Wei, New Carbon Mater. 25, 192–198 (2010)CrossRef J.H. Li, R.Y. Hong, G.H. Luo, Y. Zheng, H.Z. Li, D.G. Wei, New Carbon Mater. 25, 192–198 (2010)CrossRef
26.
Zurück zum Zitat M. Soria-Sánchez, A. Maroto-Valiente, J. Álvarez-Rodríguez, I. Rodríguez-Ramos, A. Guerrero-Ruíz, Carbon 47, 2095–2102 (2009)CrossRef M. Soria-Sánchez, A. Maroto-Valiente, J. Álvarez-Rodríguez, I. Rodríguez-Ramos, A. Guerrero-Ruíz, Carbon 47, 2095–2102 (2009)CrossRef
27.
Zurück zum Zitat Y.C. Chiang, W.H. Lin, Y.C. Chang, Appl. Surf. Sci. 257, 2401–2410 (2011)CrossRef Y.C. Chiang, W.H. Lin, Y.C. Chang, Appl. Surf. Sci. 257, 2401–2410 (2011)CrossRef
28.
Zurück zum Zitat T.I.T. Okpalugo, P. Papakonstantinou, H. Murphy, J. McLaughlin, N.M.D. Brown, Carbon 43, 153–161 (2005)CrossRef T.I.T. Okpalugo, P. Papakonstantinou, H. Murphy, J. McLaughlin, N.M.D. Brown, Carbon 43, 153–161 (2005)CrossRef
29.
Zurück zum Zitat Y.B. Yan, J.W. Miao, Z.H. Yang, F.X. Xiao, H.B. Yang, B. Liu, Y.H. Yang, Chem. Soc. Rev. 46, 3295–3346 (2014) Y.B. Yan, J.W. Miao, Z.H. Yang, F.X. Xiao, H.B. Yang, B. Liu, Y.H. Yang, Chem. Soc. Rev. 46, 3295–3346 (2014)
30.
Zurück zum Zitat G. Liu, R. Yao, Y. Zhao, M.H. Wang, N. Li, Y.B. Li, X. Bo, J.P. Li, C. Zhao, Nanoscale 10, 3997–4003 (2018)CrossRef G. Liu, R. Yao, Y. Zhao, M.H. Wang, N. Li, Y.B. Li, X. Bo, J.P. Li, C. Zhao, Nanoscale 10, 3997–4003 (2018)CrossRef
31.
32.
Zurück zum Zitat B. Mordina, R.K. Tiwari, D.K. Setua, A. Sharma, Polymer 97, 258–272 (2016)CrossRef B. Mordina, R.K. Tiwari, D.K. Setua, A. Sharma, Polymer 97, 258–272 (2016)CrossRef
33.
Zurück zum Zitat B. Mordina, R. Kumar, R.K. Tiwari, D.K. Setua, A. Sharma, J. Phys. Chem. C 121, 7810–7820 (2017)CrossRef B. Mordina, R. Kumar, R.K. Tiwari, D.K. Setua, A. Sharma, J. Phys. Chem. C 121, 7810–7820 (2017)CrossRef
34.
35.
Zurück zum Zitat T.A. Saleh, M.A. Gondal, Q.A. Drmosh, Z.H. Yamani, A. Al-Yamani, Chem. Eng. J. 166, 407–412 (2011)CrossRef T.A. Saleh, M.A. Gondal, Q.A. Drmosh, Z.H. Yamani, A. Al-Yamani, Chem. Eng. J. 166, 407–412 (2011)CrossRef
36.
37.
38.
Zurück zum Zitat K. Manna, S.K. Srivastava, ACS Sustain. Chem. Eng. 5, 10710–10721 (2017)CrossRef K. Manna, S.K. Srivastava, ACS Sustain. Chem. Eng. 5, 10710–10721 (2017)CrossRef
39.
Zurück zum Zitat J.P. Tessonnier, G. Winé, C. Estournès, C. Leuvrey, M.J. Ledoux, C. Pham-Huu, Catal. Today 102–103, 29–33 (2005)CrossRef J.P. Tessonnier, G. Winé, C. Estournès, C. Leuvrey, M.J. Ledoux, C. Pham-Huu, Catal. Today 102–103, 29–33 (2005)CrossRef
40.
Zurück zum Zitat K. Koga, G.T. Gao, H. Tanaka, X.C. Zeng, Nature 412, 802–805 (2001)CrossRef K. Koga, G.T. Gao, H. Tanaka, X.C. Zeng, Nature 412, 802–805 (2001)CrossRef
41.
Zurück zum Zitat C.N. He, S. Wu, N.Q. Zhao, C.S. Shi, E.Z. Liu, J.J. Li, ACS Nano 7, 4459–4469 (2013)CrossRef C.N. He, S. Wu, N.Q. Zhao, C.S. Shi, E.Z. Liu, J.J. Li, ACS Nano 7, 4459–4469 (2013)CrossRef
42.
Zurück zum Zitat G.J. Price, M. Nawaz, T. Yasinc, S. Bibi, Ultrason. Sonochem. 40, 123–130 (2018)CrossRef G.J. Price, M. Nawaz, T. Yasinc, S. Bibi, Ultrason. Sonochem. 40, 123–130 (2018)CrossRef
43.
Zurück zum Zitat X. Wang, Q.H. Weng, X.Z. Liu, X.B. Wang, D.M. Tang, W. Tian, C. Zhang, W. Yi, D.Q. Liu, Y. Bando, D. Golberg, Nano Lett. 14, 1164–1171 (2014)CrossRef X. Wang, Q.H. Weng, X.Z. Liu, X.B. Wang, D.M. Tang, W. Tian, C. Zhang, W. Yi, D.Q. Liu, Y. Bando, D. Golberg, Nano Lett. 14, 1164–1171 (2014)CrossRef
44.
Zurück zum Zitat S.W. Kim, D.H. Seo, H. Gwon, J. Kim, K. Kang, Adv. Mater. 22, 5260–5264 (2010)CrossRef S.W. Kim, D.H. Seo, H. Gwon, J. Kim, K. Kang, Adv. Mater. 22, 5260–5264 (2010)CrossRef
45.
46.
Zurück zum Zitat J. Wang, J.H. Yang, X.Y. Li, D.D. Wang, B. Wei, H. Song, X.F. Li, S.W. Fu, Physica E 75, 66–71 (2016)CrossRef J. Wang, J.H. Yang, X.Y. Li, D.D. Wang, B. Wei, H. Song, X.F. Li, S.W. Fu, Physica E 75, 66–71 (2016)CrossRef
47.
48.
Zurück zum Zitat S.A. Kulkarni, P.S. Sawadh, P.K. Palei, K.K. Kokate, Ceram. Int. 40, 1945–1949 (2014)CrossRef S.A. Kulkarni, P.S. Sawadh, P.K. Palei, K.K. Kokate, Ceram. Int. 40, 1945–1949 (2014)CrossRef
49.
Zurück zum Zitat J.H. Yang, P. Zou, L.L. Yang, J. Cao, Y.F. Sun, D.L. Han, S. Yang, Z. Wang, G. Chen, B.J. Wang, X.W. Kong, Appl. Surf. Sci. 303, 425–432 (2014)CrossRef J.H. Yang, P. Zou, L.L. Yang, J. Cao, Y.F. Sun, D.L. Han, S. Yang, Z. Wang, G. Chen, B.J. Wang, X.W. Kong, Appl. Surf. Sci. 303, 425–432 (2014)CrossRef
50.
Zurück zum Zitat J. Cao, Q.Y. Liu, J. Du, L.L. Yang, M.B. Wei, M. Gao, J.H. Yang, J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 28, 2267–2271 (2017) J. Cao, Q.Y. Liu, J. Du, L.L. Yang, M.B. Wei, M. Gao, J.H. Yang, J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 28, 2267–2271 (2017)
51.
Zurück zum Zitat S. Saber-Samandari, S. Saber-Samandari, N. Nezafatic, K. Yahyaa, J. Environ. Manage. 146, 481–490 (2014)CrossRef S. Saber-Samandari, S. Saber-Samandari, N. Nezafatic, K. Yahyaa, J. Environ. Manage. 146, 481–490 (2014)CrossRef
52.
Zurück zum Zitat S.T. Ramesh, N. Rameshbabu, R. Gandhimathi, M.S. Kumar, P.V. Nidheesh, Appl. Water Sci. 3, 105–113 (2013)CrossRef S.T. Ramesh, N. Rameshbabu, R. Gandhimathi, M.S. Kumar, P.V. Nidheesh, Appl. Water Sci. 3, 105–113 (2013)CrossRef
53.
Zurück zum Zitat C. Zhang, J.H. Sui, J. Li, Y.L. Tang, W. Cai, Chem. Eng. J. 210, 45–52 (2012)CrossRef C. Zhang, J.H. Sui, J. Li, Y.L. Tang, W. Cai, Chem. Eng. J. 210, 45–52 (2012)CrossRef
54.
Zurück zum Zitat S. Wang, Q. Gao, W.J. Luo, J. Xu, C.G. Zhou, H. Xia, Water Sci. Technol. 68, 665–673 (2013)CrossRef S. Wang, Q. Gao, W.J. Luo, J. Xu, C.G. Zhou, H. Xia, Water Sci. Technol. 68, 665–673 (2013)CrossRef
55.
Zurück zum Zitat A. Gücek, S. Şener, S. Bilgen, M. AliMazmancı, J. Colloid Interfaces Sci. 286, 53–60 (2005)CrossRef A. Gücek, S. Şener, S. Bilgen, M. AliMazmancı, J. Colloid Interfaces Sci. 286, 53–60 (2005)CrossRef
56.
Zurück zum Zitat S. Saber-Samandari, S. Saber-Samandari, H. Joneidi-Yekta, M. Mohseni, Chem. Eng. J. 308, 1133–1144 (2017)CrossRef S. Saber-Samandari, S. Saber-Samandari, H. Joneidi-Yekta, M. Mohseni, Chem. Eng. J. 308, 1133–1144 (2017)CrossRef
Metadaten
Titel
Fabrication and adsorption properties of multiwall carbon nanotubes-coated/filled by various Fe3O4 nanoparticles
verfasst von
Ke Zhao
Ting Xu
Jian Cao
Lili Yang
Maobin Wei
Hougang Fan
Huilian Liu
Chengyou Liu
Xiaoyan Liu
Publikationsdatum
30.09.2019
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 20/2019
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-019-02234-8

Weitere Artikel der Ausgabe 20/2019

Journal of Materials Science: Materials in Electronics 20/2019 Zur Ausgabe

Neuer Inhalt