分子印迹氨基功能化纳米Fe₃O₄高分子磁性复合材料的合成及其对海水中2,4,6-三氯苯酚的吸附性能

张佳丽¹，叶然²，徐潇潇¹，俞林佳¹，吕珊珊¹，朱丽娜¹，叶思¹，沈昊宇¹，夏清华³

1. 浙江大学宁波理工学院2. 国家海洋局宁波海洋环境监测中心站3. 湖北大学有机化工新材料湖北省协同创新中心

摘 要：为了实现海水中2,4,6-三氯苯酚（2,4,6-TCP）的选择性吸附和去除,采用超声协助悬浮聚合法以2,4,6-三氯苯酚为模板制备了分子印迹氨基功能化纳米Fe3O4高分子磁性复合材料（nFe3O4@MIPNH2-polymer）。通过元素分析（EA）、X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外（FTIR）光谱分析、透射电子显微镜（TEM）、振动样品磁强计（VSM）等手段对nFe3O4@MIPNH2-polymer的组成、结构、形貌、磁性等进行表征,并研究了其应用于吸附和去除海水中2,4,6-三氯苯酚（2,4,6-TCP）污染物的性能。结果表明:合成的nFe3O4@MIPNH2-polymer平均粒径约为800nm,饱和磁化强度为32.6emu·g-1;水溶液中2,4,6-TCP的饱和吸附量为105.26mg·g-1,高于非分子印迹氨基功能化纳米Fe3O4高分子磁性复合材料（nFe3O4@NH2-polymer）的饱和吸附量（76.92mg·g-1）,nFe3O4@MIPNH2-polymer对2,4,6-TCP的等温吸附线大体符合Langmuir模型。吸附热力学研究表明,nFe3O4@MIPNH2-polymer对2,4,6-TCP的吸附过程是自发的吸热熵增过程;吸附过程可在5min内达到平衡,动力学数据和准二级动力学模型符合较好;其吸附过程去除2,4,6-TCP的活化能为78.0kJ·mol-1。海水中的共存物质对吸附2,4,6-TCP几乎无干扰,nFe3O4@MIPNH2-polymer经洗脱后可以循环使用5次以上。nFe3O4@MIPNH2-polymer能高选择性地有效去除海水中的2,4,6-TCP。

关键词：分子印迹;纳米Fe3O4;高分子;磁性复合材料;2,4,6-三氯苯酚;吸附性能;