功能化磁性微球的制備及其吸附性能研究.pdf

1、四氧化三鐵磁性納米粒子具有高矯頑力、超順磁性、寬頻帶強吸收和低居里溫度等一些獨特的性能，因此它在物理、化學領域具有廣泛的應用，如磁制冷材料方面的應用、隱身吸波材料的應用以及磁記錄材料方面的應用等。因而功能化納米磁性材料的制備和研究是當下全球的研究熱點之一。
　　殼聚糖分子鏈中含有大量的活性基團-NH2、-OH，能夠很好的吸附水中的金屬離子、腐殖酸類物質等，可實現對水中可溶性污染物的脫除，常用作水處理劑原料，但是殼聚糖吸附后難以快速

2、有效的與水體進行分離，使其在應用上受到了限制。本論文以殼聚糖和Fe3O4為原料制備的功能化殼聚糖磁性微球，具有利用簡單的磁場分離方法就可將吸附染料與金屬離子后的殼聚糖磁性微球與基質分離的優(yōu)點。
　　本論文（1）成功制備粒徑在500nm左右的磁性小球的方法為:分別用油酸、檸檬酸、正硅酸四乙酯（TEOS）修飾Fe3O4表面，使得四氧化三鐵表面具有大量的活性基團，之后將TEOS修飾Fe3O4與經4-氯苯基異氰酸酯改性的殼聚糖通過六亞甲基

3、雙異氰酸酯（HDI）連接，制得功能化殼聚糖磁性微球：Fe3O4@SiO2-殼聚糖磁性微球，并采用紅外光譜儀、掃描電鏡及透射電鏡儀等對所得各種磁性微球進行了表征。
　　（2）研究殼聚糖改性劑對羅丹明B、亞甲基藍、銅離子、鎳離子以及鎘離子的吸附特性，考察了不同影響因子如吸附時間、pH值、離子的初始濃度和吸附劑用量，考察了其吸附動力學及吸附熱力學，研究發(fā)現殼聚糖磁性小球對羅丹明B、亞甲基藍、銅離子、鎳離子以及鎘離子最大吸附容量(mg/g

4、)分別為：羅丹明B1.497、亞甲基藍7.008、Cu2+101.1、Ni2+7.314、Cr3+288.6。
　?。?）纖維素與殼聚糖具有相似的結構，采用與（1）中相同的方法制備了功能化纖維素磁性微球，并考察了其對銅離子的吸附性能，討論其吸附動力學模型，研究結果表明：所得磁性微球平均粒徑520nm左右、分散性好，對Cu2+吸附在30min內達到平衡，在吸附劑用量為0.1g，Cu2+濃度為0.02mol/L，pH=5時，吸附量可達