巰基功能化磁性SiO-,2-顆粒的制備及其對(duì)水中汞的吸附研究.pdf

1、重金屬對(duì)人體健康有著極大的危害。水體重金屬污染的問題，如汞、鎘、鉛等，日益引起人們的關(guān)注。目前治理水體重金屬污染的方法很多，其中，吸附法操作簡(jiǎn)易、能耗低，可處理濃度范圍較寬的重金屬?gòu)U水。除了吸附性能，吸附劑的分離和回收也一直是研究者面臨的難題。
　　 本文通過優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件，先在堿性條件下水解正硅酸乙酯(TEOS)，使共沉淀法制得的納米Fe3O4表面包裹一層SiO2，經(jīng)酸浸泡后，加入1％在pH 4的醋酸-乙醇溶液中充分水解的γ-巰

2、丙基三乙氧基硅烷偶聯(lián)劑(MPTES)，45℃脫水1 h，制備出一種表面巰基化的超順磁性吸附材料。FTIR譜圖證實(shí)有機(jī)基團(tuán)偶聯(lián)在無機(jī)顆粒的表面。修飾后的顆粒磁性有所降低，但通過添加無機(jī)鹽離子，在不影響吸附性能的基礎(chǔ)上，仍能在1 min內(nèi)使吸附劑沉淀，實(shí)現(xiàn)快速分離。
　　 吸附性能及影響因素的研究表明：該吸附劑適用pH范圍4～7。對(duì)水中Hg的吸附可在30 min內(nèi)到達(dá)平衡，動(dòng)力學(xué)過程符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型。顆粒內(nèi)擴(kuò)散方程擬合的結(jié)果顯示

3、，該吸附劑對(duì)Hg的吸附過程不受單一擴(kuò)散步驟控制，在吸附過程前期，內(nèi)擴(kuò)散占據(jù)主要地位。這揭示了Hg的吸附主要發(fā)生在吸附劑孔隙的內(nèi)表面而非外表面。實(shí)驗(yàn)溫度和濃度下測(cè)得的吸附等溫線符合Langmuir單分子層吸附模型，r2=0.998。吸附量隨溫度降低而增加。20 ℃時(shí)，理論計(jì)算的最大吸附容量為55.3 mg g-1。水中Ca2+對(duì)吸附干擾較大，而Mg2+、Ba2+的可承受濃度上限為Hg摩爾濃度的40倍。使用后的吸附劑可通過簡(jiǎn)單的堿處理與重修