纳米Fe3O4@茶渣/海藻酸钙磁性复合材料制备及其对亚甲基蓝的吸附性能与吸附机制
来源期刊：复合材料学报2021年第2期
论文作者：龚新怀 李明春 杨坤 吴珠海 王兆礼 吕橄 吴振增
文章页码：424 - 438
关键词：茶渣;海藻酸钠;微球;磁性分离;吸附;亚甲基蓝;
摘 要：采用离子共沉淀技术在茶渣（Tea waste, TW）表面沉积纳米Fe3O4粒子（TW@nano-Fe3O4）,用溶胶凝胶法制备茶渣@纳米Fe3O4/海藻酸钙（TW@nano-Fe3O4/CA）磁性复合微球,通过SEM、XPS、XRD、振动样品磁强计（VSM）及万能试验机对材料结构和性能进行了表征与测试,并研究了其对水溶液中亚甲基蓝（Methylene blue, MB）的吸附性能与机制。结果表明,TW@nano-Fe3O4/CA复合微球磁性响应明显,粒径为1.2～1.7 mm。微球表面粗糙、褶皱,内部为疏松多孔道结构。随TW@nano-Fe3O4含量增加,微球粒径增加,磁响应增强,但对MB的吸附量缓慢下降;TW@nano-Fe3O4/CA微球对MB的吸附动力学数据与准二级动力学方程拟合较好,等温吸附过程符合Langmuir模型,对MB的吸附过程是自发性和熵减小的放热过程。在303 K下,质量配比为TW@nano-Fe3O4∶CA=4∶1的复合微球对MB的Langmuir最大吸附量为272.5 mg·g-1,比TW提高86.7%,并具有良好的再生与循环使用性能。
龚新怀1,2，李明春2，杨坤1，吴珠海1，王兆礼1，吕橄1，吴振增1
1. 武夷学院生态与资源工程学院福建省生态产业绿色技术重点实验室2. 华侨大学材料科学与工程学院环境友好功能材料教育部工程研究中心
摘 要：采用离子共沉淀技术在茶渣（Tea waste, TW）表面沉积纳米Fe3O4粒子（TW@nano-Fe3O4）,用溶胶凝胶法制备茶渣@纳米Fe3O4/海藻酸钙（TW@nano-Fe3O4/CA）磁性复合微球,通过SEM、XPS、XRD、振动样品磁强计（VSM）及万能试验机对材料结构和性能进行了表征与测试,并研究了其对水溶液中亚甲基蓝（Methylene blue, MB）的吸附性能与机制。结果表明,TW@nano-Fe3O4/CA复合微球磁性响应明显,粒径为1.2～1.7 mm。微球表面粗糙、褶皱,内部为疏松多孔道结构。随TW@nano-Fe3O4含量增加,微球粒径增加,磁响应增强,但对MB的吸附量缓慢下降;TW@nano-Fe3O4/CA微球对MB的吸附动力学数据与准二级动力学方程拟合较好,等温吸附过程符合Langmuir模型,对MB的吸附过程是自发性和熵减小的放热过程。在303 K下,质量配比为TW@nano-Fe3O4∶CA=4∶1的复合微球对MB的Langmuir最大吸附量为272.5 mg·g-1,比TW提高86.7%,并具有良好的再生与循环使用性能。
关键词：茶渣;海藻酸钠;微球;磁性分离;吸附;亚甲基蓝;
