氨基功能化納米Fe-,3-O-,4-磁性高分子復合材料的合成、表征及其對廢水中Cr(Ⅵ)的吸附研究.pdf

1、本文采用共沉淀法制備得到粒徑為～20 nm，分布較為均勻的納米Fe3O4顆粒；進一步采用懸浮聚合法對納米Fe3O4顆粒進行高分子包覆，得到帶有環(huán)氧基功能團的高分子固載化Fe3O4復合材料；再通過環(huán)氧基的開環(huán)反應將有機功能基團(—NH—，—NH2，—N＜)結合到高分子層表面，從而得到氨基功能化納米Fe3O4磁性高分子復合材料(簡稱：NH2—NMPs)。通過改變NH2—NMPs合成過程中有機功能基團乙二胺(EDA)的用量、功能單體縮水甘油基

2、甲基丙烯酸酯(GMA)的用量、交聯(lián)劑二乙烯苯(DVB)的用量、胺的種類及納米Fe3O4磁核的含量制備了五個系列共22種NH2—NMPs，并采用透射電子顯微鏡(TEM)、振動樣品磁強計(VSM)、X—射線衍射(XRD)、熱重差熱分析(TGA)、紅外光譜分析(FTIK)、比表面積測定(BET)、有機元素分析(EA)等手段對NH2—NMPs的形貌、磁性、組成、結構和比表面積等進行了表征，結果表明所合成材料的平均粒徑為30～50 nm，磁響應性

3、良好，保持了Fe3O4的尖晶石結構，在～300℃以下具有良好的熱穩(wěn)定性能。系統(tǒng)地研究了NH2—NMPs作為吸附劑對廢水中六價鉻(Cr(Ⅵ))的吸附性能，并綜合考察了NH2—NMPs合成過程中各種影響因素對材料吸附性能的影響。研究了Cr(Ⅵ)溶液體系pH值、初始濃度、共存重金屬離子和吸附溫度等對材料吸附性能的影響。結合材料吸附前后的形貌、磁性、組成、結構等表征，探討了NH2—NMPs對Cr(Ⅵ)的吸附機理。結果表明：隨著含Cr(Ⅵ)溶液體

4、系pH值的增加和Cr(Ⅵ)初始濃度的增加，NH2—NMPs對Cr(Ⅵ)的吸附效率減??；所合成的NH2—NMPs中對Cr(Ⅵ)的最大飽和吸附量為370.4 mg·g—1，是文獻報道的同類材料最高值的33倍。當Cu(Ⅱ)，Zn(Ⅱ)，Ni(Ⅱ)與Cr(Ⅵ)共存時，NH2—NMPs對Cr(Ⅵ)的吸附性能受到不同程度的抑制。吸附熱力學研究表明，材料對Cr(Ⅵ)的吸附過程為吸熱過程和熵增過程，遵循Langumir吸附模型。吸附動力學研究表明，材料