Fe3O4納米粒子的表面修飾及對(duì)乳化油污水的治理.pdf

1、含油廢水不僅引發(fā)了很多環(huán)境問(wèn)題，還對(duì)人類(lèi)的健康造成了巨大的威脅。目前，常用的油水分離材料存在很多缺點(diǎn)，如用量較大，回收困難，易造成二次污染等等。所以，研究新型的油水分離材料是非常有必要的。本論文合成了殼聚糖基絮凝劑，氨丙基改性磁性納米粒子和陽(yáng)離子殼聚糖改性磁性納米粒子，研究了油水分離效果和機(jī)理，主要內(nèi)容如下：
　　（1）通過(guò)丙烯酰胺(AM)或丙烯酰氧乙基二甲基芐基氯化銨(DBC)與殼聚糖(CS)與的接枝共聚制備了殼聚糖接枝共聚物C

2、S-g-PAM與CS-g-PDBC。發(fā)現(xiàn)在酸性與中性條件下CS-g-PDBC的絮凝效果最佳，而在堿性條件下CS的絮凝效果最好。采用Zeta電位法研究了CS與CS-g-PDBC的絮凝機(jī)理。對(duì)于CS-g-PDBC，在酸性、中性與堿性環(huán)境下均展現(xiàn)出了與CS不同的絮凝特性。在酸性條件下，靜電簇機(jī)理占據(jù)了較大的作用。在中性條件下，同樣是靜電簇機(jī)理起到了較大的作用。而在堿性條件下，CS-g-PDBC分子鏈易析出，但由于析出的分子鏈易于團(tuán)聚纏結(jié)，導(dǎo)致

3、網(wǎng)捕卷掃作用較弱，因此絮凝效果變差。
　?。?）通過(guò)共沉淀法制備出Fe3O4納米粒子，并包裹一層SiO2，然后用3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）進(jìn)行氨丙基改性制備出pH響應(yīng)性磁性納米Fe3O4@SiO2-APTES并通過(guò)TEM，XRD，F(xiàn)TIR，Zeta電位，VSM等表征方法證明氨丙基改性的磁性納米粒子成功制備。研究了投加量，錨定密度，pH對(duì)油水分離效率的影響以及油水分離機(jī)理。在投加濃度為748mg/L時(shí)，粒子用酒精洗滌，重復(fù)

4、利用13次后依然具有良好的油水分離能力；用堿水洗滌，重復(fù)利用9次后依然有良好的油水分離能力。在酸性條件下，F(xiàn)e3O4@SiO2-APTES粒子通過(guò)界面活性和靜電作用吸附油滴；在中性條件下，粒子通過(guò)界面活性吸附油滴；在堿性條件下，由于強(qiáng)烈的靜電排斥作用，油滴無(wú)法吸附到粒子表面。靜電作用和表面活性在油水分離過(guò)程中起到重要的作用。結(jié)果表明：在酸性和中性條件下，粒子表現(xiàn)出良好的油水分離性能，而在堿性條件下無(wú)油水分離能力。
　?。?）在Fe

5、3O4@SiO2-APTES的基礎(chǔ)上接枝殼聚糖季銨鹽（QC）合成Fe3O4@SiO2-QC磁性納米粒子。通過(guò)透射電鏡、XRD、紅外光譜、Zeta電位的實(shí)驗(yàn)表明QC改性的磁性納米粒子成功制備并研究了油水分離性能及機(jī)理。研究結(jié)果表明：Fe3O4和Fe3O4@SiO2無(wú)油水分離能力，F(xiàn)e3O4@SiO2-APTES在酸性條件下表現(xiàn)出一定的油水分離能力，而Fe3O4@Si O2-QC在各種pH條件下均表現(xiàn)出優(yōu)異的油水分離性能，且在循環(huán)使用8次后