Fe3O4-PDA-殼聚糖磁性微球的制備、表征及性能研究.pdf

1、工業(yè)廢水對(duì)環(huán)境和人類健康的危害變得越來越嚴(yán)重，廢水的處理成為當(dāng)今社會(huì)面臨的巨大挑戰(zhàn)，也成為目前研究的熱點(diǎn)之一。因此，開發(fā)具有較強(qiáng)吸附能力的功能化磁性材料是本文研究的重點(diǎn)。本論文以殼聚糖、四氧化三鐵和多巴胺為原料制備了新型的吸附材料，并用所制備的Fe3O4/PDA/殼聚糖磁性微球（Fe3O4/PDA/CS）作為吸附劑去除水溶液中的金屬離子和染料。
　　(1)用共沉淀法制備了Fe3O4磁性粒子，然后利用多巴胺自聚的方法制備成Fe3O4

2、/PDA磁性微球，最后用異氰酸-3-（三乙氧硅基）丙酯將殼聚糖和Fe3O4/PDA連接起來制備成Fe3O4/PDA/殼聚糖磁性微球(Fe3O4/PDA/CS)。分別采用TEM、SEM、FT-IR、DLS、XRD、VSM、EDS、XPS對(duì)所合成的磁性微球進(jìn)行表征分析，結(jié)果表明，所合成的Fe3O4的XRD數(shù)據(jù)與Fe3O4標(biāo)準(zhǔn)卡PDF01-071-6336高度匹配，多巴胺和殼聚糖的包裹并未改變Fe3O4的晶體類型。Fe3O4/PDA/CS平均

3、粒徑為970nm左右，大小分布比較均勻，殼聚糖的包覆厚度大約為86.5nm，F(xiàn)e3O4/PDA/CS的比飽和磁化強(qiáng)度為38.2emu/g，具有很好的磁響應(yīng)性，在外加磁場(chǎng)下，可以與水溶液在短時(shí)間內(nèi)分離。
　　(2)用所合成的磁性微球吸附模擬廢水溶液中的金屬離子(Cu2+、Hg2+、Pb2+)和染料分子（羅丹明B、堿性品紅、亞甲基蘭），并考察吸附時(shí)間、吸附劑投加量、溶液初始濃度以及溶液pH值對(duì)吸附的影響，選擇最佳吸附條件。研究發(fā)現(xiàn)在最

4、佳吸附條件下，磁性微球?qū)u2+、Hg2+、Pb2+、羅丹明B、堿性品紅、亞甲基蘭的單位吸附量分別為419.6mg/g、42.6mg/g、12.2mg/g、2.9mg/g、2.34mg/g、3mg/g，去除率分別為26％、85.2％、81.5％、70％、97.4％、99％。
　　(3)研究了上述吸附實(shí)驗(yàn)的等溫吸附線和吸附動(dòng)力學(xué)，研究結(jié)果表明，吸附過程可以用Langmuir方程和Freundlich方程進(jìn)行很好的擬合，吸附過程屬于以