Skip to main content
Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 4/2015

01.04.2015

In situ synthesis of porous Fe3O4/C composite nanobelts with tunable magnetism, electrical conduction and highly efficient adsorption characteristics

verfasst von: Cuiping Han, Qianli Ma, Xiangting Dong, Wensheng Yu, Jinxian Wang, Guixia Liu

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 4/2015

Einloggen

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

search-config
loading …

Abstract

Porous Fe3O4/C composite nanobelts have been successfully synthesized by carbonization of the electrospun polyacrylonitrile/polymethylmethacrylate/ferric acetylacetonate nanobelts. SEM observation reveals that the products are porous nanobelts in morphology. Electrical and magnetic properties analyses show that the porous Fe3O4/C composite nanobelts possess tunable electrical conductivity and magnetic performance. The N2 adsorption–desorption measurements demonstrate the surface area and the pore size of the porous Fe3O4/C composite nanobelts are enlarged with the increase of Fe3O4 contents. The obtained porous Fe3O4/C composite nanobelts exhibit efficient adsorption property for organic dyes in water and excellent magnetic separation performance. The isotherms and kinetics of adsorption process are determined and analyzed in detail, which are found to obey the Langmuir isotherm model and the pseudo-second-order kinetic model for Rhodamine B, respectively. The excellent adsorption capacity can be attributed to the porous structures, which will make them promising adsorbents for water treatment. This work provides a new insight into the design and development of functional carbon-based nanomaterials.

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 D.S. Su, X.W. Chen, G. Weinberg, A. Klein-Hofmann, O. Timpe, S.B. Abd Hamid, R. Schlögl, Angew. Chem. Int. Ed. 44, 5488–5492 (2005)CrossRef D.S. Su, X.W. Chen, G. Weinberg, A. Klein-Hofmann, O. Timpe, S.B. Abd Hamid, R. Schlögl, Angew. Chem. Int. Ed. 44, 5488–5492 (2005)CrossRef
2.
3.
4.
5.
Zurück zum Zitat L. Zou, L. Gan, R. Lv, M.X. Wang, Z.H. Huang, F.Y. Kang, W.C. Shen, Carbon 49, 89–95 (2011)CrossRef L. Zou, L. Gan, R. Lv, M.X. Wang, Z.H. Huang, F.Y. Kang, W.C. Shen, Carbon 49, 89–95 (2011)CrossRef
8.
Zurück zum Zitat W. Sambaer, M. Zatloukal, D. Kimmer, Chem. Eng. Sci. 66, 613–623 (2011)CrossRef W. Sambaer, M. Zatloukal, D. Kimmer, Chem. Eng. Sci. 66, 613–623 (2011)CrossRef
9.
Zurück zum Zitat J.M. Corres, Y.R. Garcia, F.J. Arregui, I.R. Matias, IEEE Sens. J. 11, 2383–2387 (2011)CrossRef J.M. Corres, Y.R. Garcia, F.J. Arregui, I.R. Matias, IEEE Sens. J. 11, 2383–2387 (2011)CrossRef
10.
Zurück zum Zitat S.A. Sell, P.S. Wolfe, J.J. Ericksen, D.G. Simpson, G.L. Bowlin, Tissue Eng. Part A 17, 2723–2737 (2011)CrossRef S.A. Sell, P.S. Wolfe, J.J. Ericksen, D.G. Simpson, G.L. Bowlin, Tissue Eng. Part A 17, 2723–2737 (2011)CrossRef
11.
Zurück zum Zitat J.G. Kim, D. Shi, M.S. Park, G. Jeong, Y.U. Heo, M. Seo, Y.J. Kim, J.H. Kim, S.X. Dou, Nano Res 6, 365–372 (2013)CrossRef J.G. Kim, D. Shi, M.S. Park, G. Jeong, Y.U. Heo, M. Seo, Y.J. Kim, J.H. Kim, S.X. Dou, Nano Res 6, 365–372 (2013)CrossRef
12.
Zurück zum Zitat Z.Y. Hou, C.X. Li, P.A. Ma, G.G. Li, Z.Y. Cheng, C. Peng, D.M. Yang, P.P. Yang, J. Lin, Adv. Funct. Mater. 21, 2356–2365 (2011)CrossRef Z.Y. Hou, C.X. Li, P.A. Ma, G.G. Li, Z.Y. Cheng, C. Peng, D.M. Yang, P.P. Yang, J. Lin, Adv. Funct. Mater. 21, 2356–2365 (2011)CrossRef
13.
Zurück zum Zitat Z.Y. Hou, C.X. Li, P.A. Ma, Z.Y. Cheng, X.J. Li, X. Zhang, Y.L. Dai, D.M. Yang, H.Z. Lian, J. Lin, Adv. Funct. Mater. 22, 2713–2722 (2012)CrossRef Z.Y. Hou, C.X. Li, P.A. Ma, Z.Y. Cheng, X.J. Li, X. Zhang, Y.L. Dai, D.M. Yang, H.Z. Lian, J. Lin, Adv. Funct. Mater. 22, 2713–2722 (2012)CrossRef
14.
Zurück zum Zitat M.Y. Zhang, C.L. Shao, X.H. Li, P. Zhang, Y.Y. Sun, C.Y. Su, X. Zhang, J.J. Ren, Y.C. Liu, Nanoscale 23, 7501–7508 (2012)CrossRef M.Y. Zhang, C.L. Shao, X.H. Li, P. Zhang, Y.Y. Sun, C.Y. Su, X. Zhang, J.J. Ren, Y.C. Liu, Nanoscale 23, 7501–7508 (2012)CrossRef
15.
Zurück zum Zitat J. Song, M.L. Chen, M.B. Olesen, C.X. Wang, R. Havelund, Q. Li, E.Q. Xie, R. Yang, P. Bøggild, C. Wang, F. Besenbacher, M.D. Dong, Nanoscale 3, 4966–4971 (2011)CrossRef J. Song, M.L. Chen, M.B. Olesen, C.X. Wang, R. Havelund, Q. Li, E.Q. Xie, R. Yang, P. Bøggild, C. Wang, F. Besenbacher, M.D. Dong, Nanoscale 3, 4966–4971 (2011)CrossRef
16.
Zurück zum Zitat Lafdi K, Wright MA, Peters ST (London: Chapman and Hall, 1998), pp. 169–201 Lafdi K, Wright MA, Peters ST (London: Chapman and Hall, 1998), pp. 169–201
17.
Zurück zum Zitat S. Imaizumi, H. Matsumoto, K. Suzuki, M. Minagawa, M. Kimura, A. Tanioka, Polym. J. 41, 1124–1128 (2009)CrossRef S. Imaizumi, H. Matsumoto, K. Suzuki, M. Minagawa, M. Kimura, A. Tanioka, Polym. J. 41, 1124–1128 (2009)CrossRef
18.
Zurück zum Zitat B.J. Kim, H. Kil, N. Watanabe, M.H. Seo, B.H. Kim, K.S. Yang, O. Kato, J. Miyawaki, I. Mochida, S.H. Yoon, Curr. Org. Chem. 17, 1463–1468 (2013)CrossRef B.J. Kim, H. Kil, N. Watanabe, M.H. Seo, B.H. Kim, K.S. Yang, O. Kato, J. Miyawaki, I. Mochida, S.H. Yoon, Curr. Org. Chem. 17, 1463–1468 (2013)CrossRef
19.
Zurück zum Zitat L. Wang, Y. Yu, P.C. Chen, D.W. Zhang, C.H. Chen, J. Power Sources 183, 717–723 (2008)CrossRef L. Wang, Y. Yu, P.C. Chen, D.W. Zhang, C.H. Chen, J. Power Sources 183, 717–723 (2008)CrossRef
20.
Zurück zum Zitat T. Zhang, D.Q. Huang, Y. Yang, F.Y. Kang, J.L. Gu, Polymer 53, 6000–6007 (2012)CrossRef T. Zhang, D.Q. Huang, Y. Yang, F.Y. Kang, J.L. Gu, Polymer 53, 6000–6007 (2012)CrossRef
21.
Zurück zum Zitat J. Liu, Y.C. Zhou, F. Liu, C.P. Liu, J.B. Wang, Y. Pan, D.F. Xue, RSC Adv. 2, 2262–2265 (2012)CrossRef J. Liu, Y.C. Zhou, F. Liu, C.P. Liu, J.B. Wang, Y. Pan, D.F. Xue, RSC Adv. 2, 2262–2265 (2012)CrossRef
22.
Zurück zum Zitat M.S. Hassan, T. Amna, I.H. Hwang, M.S. Khil, Colloids Surf. B 106, 170–175 (2013)CrossRef M.S. Hassan, T. Amna, I.H. Hwang, M.S. Khil, Colloids Surf. B 106, 170–175 (2013)CrossRef
23.
Zurück zum Zitat Y. Si, T. Ren, B. Ding, J.Y. Yu, G. Sun, J. Mater. Chem. 22, 4619–4622 (2012)CrossRef Y. Si, T. Ren, B. Ding, J.Y. Yu, G. Sun, J. Mater. Chem. 22, 4619–4622 (2012)CrossRef
24.
Zurück zum Zitat Q.L. Ma, J.X. Wang, X.T. Dong, W.S. Yu, G.X. Liu, J. Xu, J. Mater. Chem. 22, 14438–14442 (2012)CrossRef Q.L. Ma, J.X. Wang, X.T. Dong, W.S. Yu, G.X. Liu, J. Xu, J. Mater. Chem. 22, 14438–14442 (2012)CrossRef
25.
Zurück zum Zitat Q.L. Ma, W.S. Yu, X.T. Dong, J.X. Wang, G.X. Liu, J. Xu, J. Nanopart. Res. 14, 1203–1209 (2012)CrossRef Q.L. Ma, W.S. Yu, X.T. Dong, J.X. Wang, G.X. Liu, J. Xu, J. Nanopart. Res. 14, 1203–1209 (2012)CrossRef
26.
Zurück zum Zitat Q.L. Ma, J.X. Wang, X.T. Dong, W.S. Yu, G.X. Liu, J. Nanopart. Res. 16, 2239–2248 (2014)CrossRef Q.L. Ma, J.X. Wang, X.T. Dong, W.S. Yu, G.X. Liu, J. Nanopart. Res. 16, 2239–2248 (2014)CrossRef
27.
28.
Zurück zum Zitat Q.L. Ma, W.S. Yu, X.T. Dong, J.X. Wang, G.X. Liu, J. Xu, Opt. Mater. 35, 526–530 (2013)CrossRef Q.L. Ma, W.S. Yu, X.T. Dong, J.X. Wang, G.X. Liu, J. Xu, Opt. Mater. 35, 526–530 (2013)CrossRef
29.
Zurück zum Zitat Q.L. Ma, W.S. Yu, X.T. Dong, J.X. Wang, G.X. Liu, Nanoscale 6, 2945–2952 (2014)CrossRef Q.L. Ma, W.S. Yu, X.T. Dong, J.X. Wang, G.X. Liu, Nanoscale 6, 2945–2952 (2014)CrossRef
30.
Zurück zum Zitat Q.L. Ma, J.X. Wang, X.T. Dong, W.S. Yu, G.X. Liu, ChemPlusChem 79, 290–297 (2014)CrossRef Q.L. Ma, J.X. Wang, X.T. Dong, W.S. Yu, G.X. Liu, ChemPlusChem 79, 290–297 (2014)CrossRef
31.
Zurück zum Zitat L. Liu, S.X. Liu, Q.P. Zhang, C. Li, C.L. Bao, X.T. Liu, P.F. Xiao, J. Chem. Eng. Data 58, 209–216 (2013)CrossRef L. Liu, S.X. Liu, Q.P. Zhang, C. Li, C.L. Bao, X.T. Liu, P.F. Xiao, J. Chem. Eng. Data 58, 209–216 (2013)CrossRef
32.
33.
34.
Zurück zum Zitat J.E. Panels, J. Lee, K.Y. Park, S.Y. Kang, M. Marquez, U. Wiesner, Y.L. Joo, Nanotechnology 19, 455612–455619 (2008)CrossRef J.E. Panels, J. Lee, K.Y. Park, S.Y. Kang, M. Marquez, U. Wiesner, Y.L. Joo, Nanotechnology 19, 455612–455619 (2008)CrossRef
36.
Zurück zum Zitat Y.G. Wang, Y. Korai, I. Mochida, K. Nagayama, H. Hatano, N. Fukuda, Carbon 39, 1627–1634 (2001)CrossRef Y.G. Wang, Y. Korai, I. Mochida, K. Nagayama, H. Hatano, N. Fukuda, Carbon 39, 1627–1634 (2001)CrossRef
37.
Zurück zum Zitat G.Q. Gai, L.Y. Wang, X.T. Dong, C.M. Zheng, W.S. Yu, J.X. Wang, X.F. Xiao, J. Nanopart. Res. 15, 1539–1547 (2013)CrossRef G.Q. Gai, L.Y. Wang, X.T. Dong, C.M. Zheng, W.S. Yu, J.X. Wang, X.F. Xiao, J. Nanopart. Res. 15, 1539–1547 (2013)CrossRef
38.
Zurück zum Zitat Q.L. Ma, J.X. Wang, X.T. Dong, W.S. Yu, G.X. Liu, Chem. Eng. J. 222, 16–22 (2013)CrossRef Q.L. Ma, J.X. Wang, X.T. Dong, W.S. Yu, G.X. Liu, Chem. Eng. J. 222, 16–22 (2013)CrossRef
39.
Zurück zum Zitat J. Xu, H.B. Yang, W.Y. Fu, Y.M. Sui, H.Y. Zhu, M.H. Li, G.T. Zou, Mater. Sci. Eng., B 132, 307–310 (2006)CrossRef J. Xu, H.B. Yang, W.Y. Fu, Y.M. Sui, H.Y. Zhu, M.H. Li, G.T. Zou, Mater. Sci. Eng., B 132, 307–310 (2006)CrossRef
40.
Zurück zum Zitat Y. Kaburagi, Y. Hishiyama, H. Oka, M. Inagaki, Carbon 39, 593–603 (2001)CrossRef Y. Kaburagi, Y. Hishiyama, H. Oka, M. Inagaki, Carbon 39, 593–603 (2001)CrossRef
41.
Zurück zum Zitat G.C. Li, L.L. Guan, Y.Q. Liu, C.G. Liu, J. Phys. Chem. Solids 73, 1055–1060 (2012)CrossRef G.C. Li, L.L. Guan, Y.Q. Liu, C.G. Liu, J. Phys. Chem. Solids 73, 1055–1060 (2012)CrossRef
42.
Zurück zum Zitat Y.X. Zhang, Y. Jia, Z. Jin, X.Y. Yu, W.H. Xu, T. Luo, B.J. Zhu, J.H. Liu, X.J. Huang, CrystEngComm 14, 3005–3007 (2012)CrossRef Y.X. Zhang, Y. Jia, Z. Jin, X.Y. Yu, W.H. Xu, T. Luo, B.J. Zhu, J.H. Liu, X.J. Huang, CrystEngComm 14, 3005–3007 (2012)CrossRef
43.
Zurück zum Zitat L. Shi, Z.H. Leng, N. Guo, X.M. Wu, S.C. Gan, Colloids Surf. A: Physicochem. Eng. Asp. 446, 163–171 (2014)CrossRef L. Shi, Z.H. Leng, N. Guo, X.M. Wu, S.C. Gan, Colloids Surf. A: Physicochem. Eng. Asp. 446, 163–171 (2014)CrossRef
44.
Zurück zum Zitat Y. Deng, D. Qi, C. Deng, X. Zhang, D. Zhao, J. Am. Chem. Soc. 130, 28–29 (2008)CrossRef Y. Deng, D. Qi, C. Deng, X. Zhang, D. Zhao, J. Am. Chem. Soc. 130, 28–29 (2008)CrossRef
45.
Zurück zum Zitat J. Lin, B. Ding, J. Yang, J. Yu, G. Sun, Nanoscale 4, 176–182 (2012)CrossRef J. Lin, B. Ding, J. Yang, J. Yu, G. Sun, Nanoscale 4, 176–182 (2012)CrossRef
46.
Zurück zum Zitat Ö. Gercel, A. Özcan, A.S. Özcan, H.F. Gercel, Appl. Surf. Sci. 253, 4843–4852 (2007)CrossRef Ö. Gercel, A. Özcan, A.S. Özcan, H.F. Gercel, Appl. Surf. Sci. 253, 4843–4852 (2007)CrossRef
47.
Zurück zum Zitat Y.H. Huang, C.L. Hsueh, C.P. Huang, L.C. Su, C.Y. Chen, Sep. Purif. Technol. 55, 23–29 (2007)CrossRef Y.H. Huang, C.L. Hsueh, C.P. Huang, L.C. Su, C.Y. Chen, Sep. Purif. Technol. 55, 23–29 (2007)CrossRef
Metadaten
Titel
In situ synthesis of porous Fe3O4/C composite nanobelts with tunable magnetism, electrical conduction and highly efficient adsorption characteristics
verfasst von
Cuiping Han
Qianli Ma
Xiangting Dong
Wensheng Yu
Jinxian Wang
Guixia Liu
Publikationsdatum
01.04.2015
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 4/2015
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-015-2706-z

Weitere Artikel der Ausgabe 4/2015

Journal of Materials Science: Materials in Electronics 4/2015 Zur Ausgabe

Neuer Inhalt