壳聚糖磁性纳米材料吸附铜离子的研究讲解.ppt

壳聚糖修饰磁性纳米材料吸附重金属 C U 2+ 的研究 ? 合成磁性壳聚糖纳米吸附材料的方法 制备 Fe 3 O 4 纳米粒子 制备壳聚糖包覆的 Fe 3 O 4 纳米颗粒 ? 实验结果与讨论 温度对合成四氧化三铁纳米颗粒的影响 壳聚糖与 Fe 3 O 4 的摩尔比对复合粒子材料的影响 壳聚糖磁性纳米材料的尺寸与结构 Fe 3 O 4 与壳聚糖纳米复合材料的 XRD 分析 热重分析 傅立叶分析 磁性分析 壳聚糖修饰磁性纳米材料吸附重金属 Cu 2+ 的研究 Cu 2+ 的危害：过多的摄取铜会带来严重的毒物学副作用，比如呕吐、肌肉抽筋、抽搐，甚至死亡。 除去水溶液中的 Cu 2+ 吸附机理是 基于磁性纳米粒子表面的氨基和 Cu 2+ 的络合作用 。 壳聚糖 （甲壳素脱乙酰基的产物）对金属离子的 吸附容量很大 ，这是由于壳聚糖大分子中含有大量 氨基和羟基， 氨基和羟基 能与重金属离子形成稳定的 环状螯合物， 且处理废水过程中不会产生 二次 环境污染。 壳聚糖本身 没有 合适的功能团 能够直接键合 到 Fe 3 O 4 纳米粒子上，先将壳聚糖进行 羧甲基化 ，在碳 化二亚胺的活化下，将其键合到 Fe 3 O 4 纳米粒子上。 合成磁性壳聚糖纳米吸附材料的方法 ? （ Wang 等研究）通过共沉淀法，其制备方法是在壳聚糖的存在下，加入沉淀剂 NaOH 沉淀二 价铁盐和三价铁盐得到的磁性壳聚糖纳米粒子，对 Cu 2+ 的吸附容量为 21.5mg/g 。 ? （ Zhou 等研究）在壳聚糖包覆的磁性纳米粒子表面修饰 - 酮戊二酸 ( -KA － CCMNPs) ，进一步 提高了对 Cu 2+ 的吸附，吸附量可达到 96.15mg/g 。 ? 。。。。 壳聚糖修饰磁性纳米材料的制备方法 Scheme1 制备 Fe 3 O 4 的原理式 Scheme2 Fe 3 O 4 — 壳聚糖纳米复合粒子的形成过程 壳聚糖包覆 Fe 3 O 4 纳米复合粒子的制备过程大致分为两步： 第一步，将将通过以 过氧化氢做氧化剂的水热反应 制备 23nmFe 3 O 4 纳米粉末。 第二步，通过 反相悬浮交联法 ，壳聚糖和 Fe 3 O 4 的悬浮液按照适当的混合，形成带有胺基的 磁性纳米粒子。 制备 Fe 3 O 4 纳米粒子 Fe 3 O 4 nanoparticles were prepared by hydrothermal method with a ferrous complex using H 2 O 2 as an oxidizer. Ferrous sulphates heptahydrate (2.502 g) were dissolved in 30 ml water, then 10 ml 50 g l?1 PEG-20000 and 30 ml NH4OHsolution were added to the solution at 30 ℃ under vigorous stirring. 2.502g 六水 硫酸亚铁 溶解在 30ml 的水中，待溶液 温度达到 30 ℃ 时，加入 10ml 聚乙二醇 （ 20000 ） 和 30ml 的 NH 4 OH 溶液，并快速 搅拌 。在反应过程中保持 ph 值在 10 不变。之后再将 0.27ml ， 30% 的 H 2 O 2 加入正在搅拌的混合物中，继续搅拌 20min 。之后混合物放入 高压反应釜 中，在 160 ℃保 持 5h 。 最后，把混合物在 6000 转每分钟的离心机中 离心 15 分钟，离心完毕后，用水和酒精 清洗 若干次， 在 70 ℃的真空干燥箱 烘干 ，得到 Fe 3 O 4 纳米粒子。 制备壳聚糖包覆的 Fe 3 O 4 纳米颗粒 先用纯度为 99.5% 的酒精 清洗 两次四氧化铁纳米粒子，然后在溶解到 30ml 石蜡 和 0.5ml 的 span- 08 （山梨糖醇酐油酸脂）中，再加入 15ml 溶解有壳聚糖的醋酸 （ 2% ），得到的悬浮液在 超声 辐射 30 分钟。 将悬浮液转入 三口烧瓶 中， 机械搅拌 ，之后加入 15ml 的浓度为 25% 的 戊二醛 。反应 4h 后，用表 面磁场强度为 6000G 的永磁铁从