羧基化核壳磁性纳米Fe3O4吸附剂的制备及对Cu2+吸附性能.pdfVIP

V01．33 高等学校化学学报 No．1 2012年1月 CHEMICALJOURNALOFCHINESEUNIVERSITlES 107～113 羧基化核壳磁性纳米Fe304吸附剂的 制备及对Cu2+吸附性能 郑群雄，刘 煌，徐小强，杜美霞 (浙江工商大学应用化学系，杭州310035) function“zed 了一种新型富含羧基功能团的核壳磁性纳米吸附剂(C盯b慨ylic Fe304ma驴eticn曲叩anicle8， 了表征，并考察了吸附剂对cu“的吸附性能，研究了溶液pH值、吸附时间和cu“初始浓度对吸附性能的影 nm，具有良好的超顺磁性，饱和磁化强度 响．结果表明，羧基化核壳磁性纳米Fe，0。颗粒的平均粒径为15 为41．84A·m2／kg，在lOIIlin中内可达到吸附平衡，在pH=7．0时吸附量最高，吸附等温数据符合L肌gInuir 模型，饱和吸附量叮。=43．48m∥g． 关键词共沉淀；磁性纳米Fe，0．粒子；铜离子；吸附 中图分类号0646．8 文献标识码A DOI：lO．3969／j．iB8n．0251聊90．2012．01．018 磁性纳米Fe，O。粒子(MNP)具有优异的磁性能…、极高的比表面积、优良的热稳定性和表面活 性，并且其表面易修饰功能基团旧】，因而在吸附重金属离子方面具有良好的效果日1．基于磁性分离技 术的重金属离子吸附剂具有操作简便、绿色无毒、内扩散阻力小、置于外加磁场中能够快速从溶液中 分离、对污染物去除率高、被吸附的重金属离子可通过质子化作用洗脱和可循环利用等优点．研究磁 性纳米材料对重金属离子的吸附性能已成为国内外重要的研究课题H“6‘． 为提高MNP的稳定性、抗氧化性和分散性，本文利用St曲er法对其进行二氧化硅包覆，选择3一氨 丙基三乙氧基硅烷(APrEs)和丁二酸酐进行表面功能化修饰．以铜离子作为研究模型，考察了羧基化 核壳磁性纳米吸附剂对重金属离子的吸附机理． 1 实验部分 1．1试剂与仪器 氯化铁、氯化亚铁、无水乙醇、无水乙酸钠、丁二酸酐、Ⅳ，Ⅳ-二甲基甲酰胺(DMF)、氨水(质量分 丁试剂有限公司)；正硅酸乙酯(，rEOS，纯度≥99．0％，美国西格玛奥德里奇公司)；3一氨丙基三乙氧基 硅烷(纯度≥98％，百灵威科技有限公司)；甲苯和盐酸(纯度36％一38％，衙州巨化试剂有限公司)； 实验用水为超纯水． RcT Rw20型顶置式数显搅拌机和Werke G2 PRO BidwIN型透射电子显微镜(，I’EM，美国FEI公司)；X’PertMRD型高分辨x射线衍射仪(荷 收稿日期：20ll扔-26． 基金项目：国家自然科学基金(批准号、浙江工商大学校青年人才基金和研究生科技创新项目(批准号： l llO)(J1510101)资助． 联系人简介：郑群雄，男，博士，副教授．主要从事磁性材料制备与应用研究．E·mail：小en阴un，【iong@mail．zj伊u．edu．cn 万方数据 108 高等学校化学学报 兰帕纳科公司)，cu‰c射线(A=O．1542 谱仪(美国．r11emo公司)；7407型振动样品磁强计(美国hkeshore公司)；TcA／sDclsTARe热重分 析仪(瑞士梅特勒·托利多公司)，高纯氮气保护，流速10mI／min升温速率20℃／耐n． 1．2赣基化核壳磁性纳米Fe，