氨基化修饰介孔Fe₃O₄@SiO₂@mSiO₂磁性吸附剂的制备及吸附性能的研究

来源期刊：功能材料2017年第12期

论文作者：成岳 肖治国 余宏伟 万梦影 鲁莽

文章页码：12135 - 12141

关键词：氨基功能化;介孔硅;磁性;铜离子;吸附;

摘    要：以Fe₃O₄为磁核,中间包覆一层SiO₂,再以十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为模板剂形成介孔二氧化硅,并以3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）为表面官能团化基团,对介孔磁性材料表面进行氨基官能团化。通过XRD、TEM、FT-IR对磁性纳米粒子及核壳式磁性纳米复合粒子进行了表征分析。研究了氨基功能化介孔磁性纳米粒子对水中Cu（Ⅱ）的吸附性能。考察了接触时间、溶液的pH值、初始浓度、吸附剂用量对吸附效果的影响,并对其吸附动力学和吸附等温线进行了研究。同时考察了负载了重金属离子的吸附材料用酸溶液超声处理后循环使用的吸附效率。结果表明,二级动力学模型比一级动力学模型更适合于描述吸附剂对Cu（Ⅱ）的吸附动力学行为,说明吸附过程为化学吸附;其对Cu（Ⅱ）的吸附可用Langmuir吸附等温模型进行较好地描述,说明吸附为单分子层吸附,其对Cu（Ⅱ）的最大吸附量为120 mg/g;最大吸附发生在pH值为5.0,t=120 min时。且吸附剂解吸再生4次后,吸附率还能达到68.75%,说明所制备的氨基功能化磁性纳米材料具有较高的吸附容量,是一种潜在的能高效吸附、可再生利用的去除废水中重金属离子的吸附材料。