氨基功能化納米Fe-,3-O-,4-磁性高分子復(fù)合材料的合成、表征及其對(duì)廢水中Cr(Ⅵ)的吸附研究.pdf

1、本文采用共沉淀法制備得到粒徑為～20 nm，分布較為均勻的納米Fe3O4顆粒；進(jìn)一步采用懸浮聚合法對(duì)納米Fe3O4顆粒進(jìn)行高分子包覆，得到帶有環(huán)氧基功能團(tuán)的高分子固載化Fe3O4復(fù)合材料；再通過環(huán)氧基的開環(huán)反應(yīng)將有機(jī)功能基團(tuán)(—NH—，—NH2，—N＜)結(jié)合到高分子層表面，從而得到氨基功能化納米Fe3O4磁性高分子復(fù)合材料(簡稱：NH2—NMPs)。通過改變NH2—NMPs合成過程中有機(jī)功能基團(tuán)乙二胺(EDA)的用量、功能單體縮水甘油基

2、甲基丙烯酸酯(GMA)的用量、交聯(lián)劑二乙烯苯(DVB)的用量、胺的種類及納米Fe3O4磁核的含量制備了五個(gè)系列共22種NH2—NMPs，并采用透射電子顯微鏡(TEM)、振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)、X—射線衍射(XRD)、熱重差熱分析(TGA)、紅外光譜分析(FTIK)、比表面積測定(BET)、有機(jī)元素分析(EA)等手段對(duì)NH2—NMPs的形貌、磁性、組成、結(jié)構(gòu)和比表面積等進(jìn)行了表征，結(jié)果表明所合成材料的平均粒徑為30～50 nm，磁響應(yīng)性

3、良好，保持了Fe3O4的尖晶石結(jié)構(gòu)，在～300℃以下具有良好的熱穩(wěn)定性能。系統(tǒng)地研究了NH2—NMPs作為吸附劑對(duì)廢水中六價(jià)鉻(Cr(Ⅵ))的吸附性能，并綜合考察了NH2—NMPs合成過程中各種影響因素對(duì)材料吸附性能的影響。研究了Cr(Ⅵ)溶液體系pH值、初始濃度、共存重金屬離子和吸附溫度等對(duì)材料吸附性能的影響。結(jié)合材料吸附前后的形貌、磁性、組成、結(jié)構(gòu)等表征，探討了NH2—NMPs對(duì)Cr(Ⅵ)的吸附機(jī)理。結(jié)果表明：隨著含Cr(Ⅵ)溶液體

4、系pH值的增加和Cr(Ⅵ)初始濃度的增加，NH2—NMPs對(duì)Cr(Ⅵ)的吸附效率減??；所合成的NH2—NMPs中對(duì)Cr(Ⅵ)的最大飽和吸附量為370.4 mg·g—1，是文獻(xiàn)報(bào)道的同類材料最高值的33倍。當(dāng)Cu(Ⅱ)，Zn(Ⅱ)，Ni(Ⅱ)與Cr(Ⅵ)共存時(shí)，NH2—NMPs對(duì)Cr(Ⅵ)的吸附性能受到不同程度的抑制。吸附熱力學(xué)研究表明，材料對(duì)Cr(Ⅵ)的吸附過程為吸熱過程和熵增過程，遵循Langumir吸附模型。吸附動(dòng)力學(xué)研究表明，材料