Fe3O4@TiO2磁性納米粒子的制備及吸附重金屬性能研究.pdf

1、隨著社會的發(fā)展，工業(yè)化水平越來越高，造成的污染也越來越多，尤其是水體重金屬污染現(xiàn)象日益嚴(yán)峻，重金屬可以在環(huán)境中逐漸積累并對生物體產(chǎn)生毒理作用，因此，如何去除環(huán)境中的重金屬收到越來越多的關(guān)注。納米二氧化鈦(TiO2)因其化學(xué)惰性、成本低、無毒、反應(yīng)條件溫和等特性，在空氣凈化和水體污染物去除等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，但其完成反應(yīng)后難以從反應(yīng)體系中分離且極易流失。而磁性納米顆粒(Fe3O4)具有化學(xué)活性表面和大表面積，其可用于從水溶液中提取一定范圍

2、的離子。此外，它們的超順磁性質(zhì)提供了在目標(biāo)離子被吸附之后從溶液中大量收集材料的方便的手段，但是容易產(chǎn)生顆粒聚集引起的反應(yīng)性表面積損失。
　　因此，本論文通過溶膠-凝膠和水熱法合成了Fe3O4@TiO2磁性納米復(fù)合材料作為有效的吸附劑，即可以采用外加磁場從溶液中快速分離，也緩解了納米粒徑過小等原因引起的顆粒聚集降低活性表面的問題，用于從水溶液中去除鉛。通過BET、VSM、SEM、TEM、FT-IR、XPS表征納米復(fù)合材料。結(jié)果表明，

3、制備的納米復(fù)合材料具有高的比表面積(124.178m2·g-1)，超順磁性，刺球形態(tài)。通過間歇吸附技術(shù)，詳細(xì)研究了Fe3O4@TiO2的吸附性能，如pH，反應(yīng)時間，初始濃度和溫度對吸附效果的影響。Pb(Ⅱ)離子的最大吸附容量在平衡時間為20min和吸附溫度313K時為588mg·g-1。吸附平衡數(shù)據(jù)能很好的擬合Langmuir和Freundlich等溫線模型，并且可以通過偽二階動力學(xué)模型來描述。Pb(Ⅱ)吸附到Fe3O4@TiO2納米吸