磁性聚合物的制備及其同步去除水中鉻和砷污染物的研究.pdf

1、鉻(Cr)和砷(As)兩種元素是環(huán)境中常見(jiàn)的污染物，許多情況下會(huì)同時(shí)存在于水中。因此，非常有必要制備出能夠同步地高效去除水中Cr(Ⅵ)-As(Ⅴ)和Cr(Ⅵ)-As(Ⅲ)的復(fù)合污染物的材料。此研究主要是制備出一種磁性聚合物應(yīng)用于Cr(Ⅵ)，As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的去除，分析其同步去除Cr(Ⅵ)-As(Ⅴ)和Cr(Ⅵ)-As(Ⅲ)復(fù)合污染物的效能和機(jī)理。
　　通過(guò)一種簡(jiǎn)單的合成方法，羧基化Fe3O4納米材料(CMNP)就能夠被聚2，

2、3-二氨基苯酚(PDAPs)改性形成一種新型具有核殼結(jié)構(gòu)的聚2，3-二氨基苯酚(PDAPs)改性的羧基化Fe3O4(CMNP@PDAPs)就可以直接合成。從一系列的表征方法，證實(shí)了聚合物PDAPs包覆在羧基化Fe3O4上，并且形成了一種明顯的核殼結(jié)構(gòu)。合成后的CMNP@PDAPs分別被應(yīng)用于對(duì)單一金屬污染物(Cr(Ⅵ)，As(Ⅴ)和As(Ⅲ))和復(fù)合污染物(Cr(Ⅵ)-As(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)-As(Ⅴ)的去除。在單一金屬污染物體系中，C

3、MNP@PDAPs在溫度30攝氏度的時(shí)候?qū)r(Ⅵ)，As(Ⅴ)和As(Ⅲ)的最大去除效能分別達(dá)到了298.3，73.7和169.0mg·g-1。研究了水中不同條件對(duì)Cr(Ⅵ)，As(Ⅴ)或As(Ⅲ)的去除效能的影響和討論了Cr(Ⅵ)和As(Ⅴ)以及Cr(Ⅵ)和As(Ⅲ)之間的相互影響。Cr(Ⅵ)被吸附到CMNP@PDAPs上的被質(zhì)子化的氨基官能團(tuán)后同時(shí)被氨基官能團(tuán)還原成毒性較弱的Cr(Ⅲ)。這種還原反應(yīng)是促進(jìn)Cr(Ⅵ)去除的推動(dòng)力。A

4、s(Ⅲ)在CMNP@PDAPs上的吸附行為主要是內(nèi)層絡(luò)合作用，而As(Ⅴ)僅僅是靠靜電的外層吸附。有趣的是，與氨基官能團(tuán)發(fā)生鰲合作用的Cr(Ⅲ)和As(Ⅴ)/As(Ⅲ)之間的相互作用提高了As(Ⅴ)/As(Ⅲ)的去除效能。而As(Ⅴ)和As(Ⅲ)的存在都只是微微地降低了Cr(Ⅵ)去除效能。通過(guò)XPS分析，進(jìn)一步證實(shí)了與氨基官能團(tuán)發(fā)生鰲合作用的Cr(Ⅲ)和As(Ⅴ)/As(Ⅲ)之間的相互作用提高了As(Ⅴ)/As(Ⅲ)的去除效能。基于DF