磁性四氧化三铁海藻酸钠复合物吸附剂去除水溶液中的Cr(Ⅵ)
铁镍氧化物磁性粒子的制备与吸附模拟废水中Cr(Ⅵ)行为研究的开题报告
铁镍氧化物磁性粒子的制备与吸附模拟废水中Cr（Ⅵ）行为研究的开题报告一、研究背景与意义废水中存在大量的重金属离子，如铬、镉、铅等，对环境和人体健康造成危害。
其中，六价铬（Cr（Ⅵ））是一种高毒、难降解的重金属污染物，污染源涵盖了钢铁、制药、化肥、电镀等多个行业，因此如何高效地从废水中去除Cr（Ⅵ）成为了环保领域的重要研究方向。
在废水处理过程中，吸附技术被广泛地应用于有机物和无机物的去除。
而磁性吸附材料由于其分离简单、重复使用率高、对环境影响小等优点，正在受到越来越多的关注。
其中，铁镍氧化物磁性粒子由于其表面氧化铁物种与镍之间的相互作用增强了对重金属离子的吸附能力，具有很好的应用前景。
因此，本项目旨在制备铁镍氧化物（二元和三元）磁性粒子，并以Cr（Ⅵ）为目标污染物，通过吸附反应动力学、等温吸附等方面的研究，评价其在废水处理中的应用价值。
二、研究内容和研究方法本项目的主要研究内容包括以下几个方面：1. 制备不同比例的铁镍氧化物（二元和三元）磁性粒子，并对其进行表征分析；2. 探究铁镍氧化物（二元和三元）磁性粒子对Cr（Ⅵ）的吸附行为，通过批次吸附实验研究其吸附动力学和等温吸附等方面的特性；3. 利用模拟软件模拟Cr（Ⅵ）在磁性粒子表面的吸附行为，分析吸附过程中的热力学参数和活化能等参数；4. 借助实验室的测试设备，研究磁性粒子的重复使用性能和再生能力，评价其在实际应用中的可行性。
针对上述研究内容，我们将使用以下的研究方法：1. 化学共沉淀法、水热法、反相微乳化法等方法制备铁镍氧化物（二元和三元）磁性粒子，并使用XRD、SEM、TEM、ESR等方法进行样品的表征；2. 建立批次吸附实验模型，探究变量的影响规律，包括吸附时间、吸附剂用量、初始溶液pH等等，得出吸附动力学、等温吸附等特性，并进行理论模拟求解模型中的各参数；3. 借助模拟软件（如Gaussian）模拟磁性粒子与Cr（Ⅵ）的吸附过程，得出吸附过程中的热力学参数、活化能等参数；4. 使用ICP-MS等测试设备，对吸附后的磁性粒子进行分析，得出淋洗液中Cr（Ⅵ）的去除率，分析粒子的重复使用能力和再生能力。
纳米Fe3O4负载的浮游球衣菌去除Cr(Ⅵ)的研究
第 ０ 年９ ９期 ８卷 月 ２２ 第 ０７
环
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Fe_3O_4_Py_PAM磁性荧光纳米粒子的制备及应用于废水中Cr_VI_的测
中国科学: 化学 2010年第40卷第5期: 455 ~ 460 SCIENTIA SINICA Chimica 《中国科学》杂志社SCIENCE CHINA PRESS论文Fe3O4/Py/PAM磁性荧光纳米粒子的制备及应用于废水中Cr(VI)的测定洪石安徽医科大学基础医学院化学教研室, 合肥 230032E-mail: hongshi523198232@收稿日期: 2009-07-21; 接受日期: 2009-08-06摘要本文采用层层自组装法合成了具有良好水溶性的功能化磁性荧光Fe3O4/Py(芘)/ PAM(聚丙烯酰胺)纳米粒子. 利用其磁性, 能够对该粒子进行简单有效的分离纯化, 并可以对待测粒子进行富集以提高其检测灵敏度. 利用Cr(VI)对该复合粒子水溶液的荧光猝灭, 建立了测定Cr(VI)的荧光分析法, 讨论了反应机理. 在最佳实验条件下, 该方法的线性区间为0.1~14.0 µg mL−1, 检测限为0.02 µg mL−1. 常见的共存离子不干扰测定, 该方法可用于环境废水中Cr(VI)的测定. 关键词磁性荧光纳米粒子Cr(VI)环境废水1 引言因具有良好的超顺磁性和表面易功能化等特点, 近年来, 磁性纳米粒子引起人们广泛的注意. 以Fe3O4为代表的磁性纳米材料, 经过各种官能团修饰之后, 广泛应用于细胞分离、固定化酶、靶向药物等各领域[1~3]. 而以荧光分光光度法为主要手段的检测方法, 因具有灵敏度高、选择性强、需样量少和方法简便等优点, 越来越多的地用于对某些重金属粒子、氨基酸、蛋白质、酶、核酸等进行测定, 取得了很多令人满意的成果[4~6]. 可见, 在磁性微球的表面功能化上具有荧光性的物质(如荧光素、量子点、有机荧光染料、稀土离子等), 则该微球兼有荧光的可示踪性、磁响应性和表面功能性. 集上述磁性/荧光两种性质于一体的功能化纳米复合粒子, 在生物、医学和环境等各领域已有诸多应用[7~9].Cr(VI)及其化合物是冶金、金属加工、电镀、制革、颜料等行业常用的基本原料, 是我国废水中的一种普遍污染物, 能在动植物体内蓄积. 因其具有强氧化性、致畸性、致突变性, 对农作物、微生物及人类造成极大的危害[10]. 研究还表明Cr(VI)与DNA损伤程度存在剂量-反应关系, 低剂量时会导致DNA轻微损伤[11, 12]. 因此Cr(VI)的含量测定在环境检测中具有非常重要的意义.测定Cr(VI)的方法已经报道的有分光光度法[13]、原子吸收法[14]、原子发射法[15]、共振散射法[16]、注射光度法[17]等等, 这些方法有的灵敏度低、选择性差, 有的仪器操作繁琐、分析成本高. 荧光分析法以其高灵敏度、高选择性和操作简单等优点得到广泛的应用[4~6]. 用于Cr(VI)的测定已有报道, 但以具有磁性的荧光试剂对Cr(VI)的测定研究还较少. 本文采用自组装的方法合成了具有良好水溶性的功能化磁性荧光Fe3O4/Py(芘)/PAM(聚丙稀酰胺)纳米粒子, 对Cr(VI)进行了定量测定, 探讨了反应机理, 并对其潜在的生物医学价值作了展望.2 实验部分2.1 试剂芘(Pyrene, Py)溶液的配置: 称取0.1920 g溶解洪石: Fe 3O 4/Py/PAM 磁性荧光纳米粒子的制备及其对废水中Cr(VI)的测定应用456于25 mL 的丙酮中; Cr(VI)溶液的配制: 称取0.0294 g 重铬酸钾溶解于100 mL 去离子水中, 实验中含Cr(VI)低浓度的工作溶液均通过稀释配制的Cr(VI)溶液获得; 取丙烯酰胺(acrylamide, AM) 0.025 mol, 用100 mL 去离子水对其进行稀释, 低温储存在棕色容量瓶中; 六偏磷酸钠(S.P)、K 2S 2O 8, NaOL(油酸钠)被直接溶于去离子水中配制成1 mol L −1的溶液; 其他试剂均为分析纯; 实验用水为去离子水. 实验所用Pyrene 和Acrylamide 试剂均购自上海Sigma 公司, 其余试剂为中国医药集团上海化学试剂公司产品.2.2 仪器VCX500型超声波发生器(SONICS 公司, 美国); F-4500型分光光度计(日立公司, 日本); H-600型透射电镜(TEM)(日立公司, 日本).2.3 实验步骤2.3.1 Fe 3O 4纳米粒子的合成本实验改进水解法中的滴定水解法[18, 19]制备Fe 3O 4纳米粒子: 将0.5406 g FeCl 3·6H 2O (2 mmol )和0.3976 g FeCl 2·4H 2O (2 mmol )溶解在150 mL 的去离子水中, 注入250 mL 的三颈瓶中, 水浴恒温40 ℃, 剧烈搅拌下快速加入10 mL 1.5 mol L −1 NH 3·H 2O, 再缓慢滴加4 mL 1.5 mol L −1 NH 3·H 2O 至pH 达到6~7, 然后缓慢搅拌于60 ℃水浴恒温熟化30 min, 加入NaOL 作为稳定剂,吸附,搅拌6 h. 磁铁过滤, 用去离子水清洗三次至pH 7.0, 然后于200 mL 去离子水中用0.01 mol L −1盐酸调pH 至6.5后超声分散20 min. 烘干, 备用. 用于制备Fe 3O 4纳米粒子的溶液均为新鲜配制.2.3.2 Fe 3O 4/Py/PAM 磁性复合纳米粒子的合成 取上述Fe 3O 4纳米溶胶0.0093 g 分散在400 mL 去离子水中, 超声搅拌条件下, 注入500 mL 三颈烧瓶中. 30 min 后, 边搅拌边缓慢加入5.0 mL 的Py 丙酮溶液. 由于Py 不溶于水溶液, 先形成纳米颗粒, 然后通过吸附和镶嵌作用覆盖到Fe 3O 4表面, 搅拌条件下, 反应进行2 h 后, Fe 3O 4/Py 纳米粒子形成. 往三颈烧瓶中加入8 mL 六偏磷酸钠、10 mL K 2S 2O 8、10 mL 丙烯酰胺. 超声剧烈搅拌条件下, 反应30 min, 整个过程都在氮气保护下进行. 丙烯酰胺在超声条件下双键断裂发生聚合反应, 将Fe 3O 4/Py 纳米粒子包裹在里面, 表面的氨基使得纳米粒子在水溶液中不仅能稳定存在, 而且还可以用于分析测定. 通过磁性分离、洗涤, 最终得到纯净的Fe 3O 4/Py/PAM 磁性荧光纳米粒子, 然后将其分散到400 mL 去离子水中. 过量的Py 可以通过磁性分离除去. 制备步骤参见图1.2.3.3 Fe 3O 4/Py/PAM 磁性荧光纳米粒子测定Cr(VI)的实验步骤往10 mL 容量瓶中依次加入一定量的复合纳米溶液, 1.2 mL 盐酸溶液, 不同量的Cr(VI), 去离子水定容到刻度线, 摇匀, 在室温下反应10 min. 溶液荧光光谱在FL-4500荧光分光光度计(1×1 cm 石英池)上记录350 nm 到650 nm 间的发射光谱(λex = 337 nm), 狭锋宽度为5.0 nm. 依据体系荧光强度随Cr(VI)浓度增加而猝灭, 实现对Cr(VI)的定量测定.3 结果与讨论3.1 Fe 3O 4/Py/PAM 的磁学性质合成的Fe 3O 4/Py/PAM 复合纳米粒子仅通过商用磁铁就可以很容易得到分离和纯化. Fe 3O 4外的一层NaOL 不仅是作为稳定剂防止粒子团聚存在, 而且也可以使得Py 纳米颗粒更容易吸附在复合纳米粒子表面. 分离过程说明合成得到的复合纳米粒子仍保持有作为核的Fe 3O 4纳米颗粒的良好磁性.3.2 Fe 3O 4和Fe 3O 4/Py/PAM 的形貌分析Fe 3O 4纳米粒子和Fe 3O 4/Py/PAM 复合纳米粒子的 电镜图分别如图2(a)和(b)所示. 明显可以看出裸的Fe 3O 4纳米粒子呈球形, 表面光滑, Fe 3O 4/Py/PAM 复合 纳米粒子也呈球形, 但表面粗糙, 且外圈透明, 说明Fe 3O 4已经被包裹了. 它们的直径分别是50 nm 和80 nm.图 1 层层组装法[9]Fe 3O 4/Py/PAM 磁性荧光复合纳米粒子制备示意图中国科学: 化学 2010年 第40卷 第5期457图2 Fe 3O 4(a)和Fe 3O 4/Py/PAM (b)复合纳米粒子的电镜图3.3 Fe 3O 4/Py/PAM 磁性荧光复合纳米粒子的荧光光谱Fe 3O 4/Py/PAM 复合纳米粒子有两个激发峰, 最大激发在337 nm. 如图3所示,在最佳实验条件下, Fe 3O 4/Py/PAM 磁性荧光复合纳米粒子在400 nm 和487 nm 出现Py 的特征峰, Py 浓度相同的条件下, 复合纳米粒子的荧光强度减弱, 但峰位没有发生变化. 与Cr(VI)作用相对荧光强度线性图如图3所示. 结果显示, 该功能化磁性荧光复合纳米粒子是一种新型且快速检测Cr(VI)的荧光探针.3.4 实验条件的优化3.4.1 工作溶液浓度及温度、时间和加样顺序的影响 结果表明, Fe 3O 4/Py/PAM 复合纳米粒子在1.9×10−7 ~ 3.0×10−7 mol L −1范围内荧光强度达到最大值(如图4). 建议选择 2.0×10−7 mol L −1作为实验浓图3 体系的荧光光谱图度. 实验还考察了时间和温度对反应的影响, 结果表明: 在室温条件下该体系反应非常迅速, 10 min 内体系荧光强度达到最大值, 且在3 h 内保持稳定. 实验在体系放置10 min 后, 即对其荧光强度进行测定. 实验发现加样次序的变化对荧光的影响很微弱. 考虑到实验的操作应保持一致, 在整个过程中一致采用复合纳米溶液与盐酸溶液先混合再加入Cr(VI)溶液的顺序.3.4.2 酸度影响及机理探讨如图5所示, PAM 容易在酸性条件下被氧化, 本实验选择探讨了盐酸(0.5 mol L −1)的加入量对实验体系的影响: 从图中可以看出,在其他条件不变的情况下, 当盐酸加入体积为0.1∼1.0 mL −1时, F 0/F (F 0和F 分别代表不加Cr(VI)和加入Cr(VI)体系的荧光强度)的比值逐渐增大, 到1.0 mL 达到最大值; 在1.1∼1.6 mL 范围内, F 0/F 趋于平稳且有所减小. 通过实验推测反应机理如下: 在盐酸量较少时(0.1~1.0 mL), PAM 在酸性条件下被氧化, 同时Cr(VI)逐步被还原为Cr(OH)3. PAM 的氧化产物使得纳米粒子的荧光减弱, 同时Cr(OH)3沉淀由于包裹在粒子表面对荧光也起到猝灭作用, 因此在盐酸量较少时, F 0/F 逐渐增大且到1.0 mL 时为最大值. 但是随着盐酸的继续加入, 部分Cr(OH)3沉淀开始溶解, 使得荧光值有所增强, F 0/F 略微降低且趋于稳定. 因此实验建议选择盐酸的量为1.2 mL. 此外, 未包裹PAM 的芘纳米溶胶的荧光强度并不随Cr(VI)量的改变而改变, 这进一步证实了荧光猝灭是由于PAM 的氧化产物及Cr(OH)3沉图4 Fe 3O 4/Py/PAM 复合粒子浓度的影响洪石: Fe 3O 4/Py/PAM 磁性荧光纳米粒子的制备及其对废水中Cr(VI)的测定应用458图5 酸度对体系荧光强度的影响淀而引起的[20].3.4.3 共存离子的干扰在实验优化的条件下, 考察了不同的非Cr(VI)共存物质的干扰. 对于0.5 µg mL −1 Cr(VI), 结果见 表 1. 大多数金属离子允许共存浓度很高, 说明本法选择性较好.3.4.4 工作曲线和样品测定在优化条件下, 绘制出测定Cr(VI)的标准曲线(图3). Cr(VI)测定的线性范围0.1∼14.0 µg mL −1, 检测限为0.02 µg mL −1, 线性相关系数为0.9936. 标准曲线的回归方程: F 0/F =0.9573+3.6572C (µg mL −1). 此外, 在优化实验条件下, 我们利用本实验方法检测合成样和废水样中Cr(VI)含量(表2, 3). 结果表明本实验方法可以直接用于Cr(VI)的测定而不需要预先分离Cr(III), 与国家标准检测法[20]结果一致. 特别指出,废水样品经化工厂外采集, 过滤, 旋转蒸发浓缩100倍, 将浓缩以后的液体与HNO 3同煮以除去共存的有机物, 再用NaOH 将pH 调节到7.0, 用于测定, 结果令人满意.4 结论本文通过自组装法成功制得了兼具磁性和荧光性的复合纳米粒子Fe 3O 4/Py(芘)/PAM(聚丙烯酰胺), 通过表面功能化上−NH 2基团, 使得该粒子具有良好表1 共存物的影响Coexisting substance Coexisting concentration (µg mL −1)Change of fluorescence intensity (%) Coexistingsubstance Coexisting concentration (µg mL −1) Change of fluorescence intensity (%) Na(I), Cl − 35 −1.1 Ni(II), SO 4−7.0 1.5 K(I), Cl − 25 −0.8 Ag(I), NO 3−10 −2.3Mg(II), Cl − 20 −1.3 Mn(II), SO 4−5.0 −1.6Al(III), Cl − 20 1.0 Sn(II), Cl −2.5 1.7 Fe(III), Cl − 20 −1.5 Pb(II), NO 3−10 −1.3Ca(II), Cl − 20 −1.1 Co(II), Cl −10 −1.4Zn(II), Cl − 25 −1.7 Cu(II), SO 4−10 −1.3Cr(III), NO 3−10 −2.1 Hg(II), NO 3−15 −2.0表2 合成样品中Cr(VI)的分析结果Cr (VI) in samples (µg mL −1) Cr(Ⅲ) in samples(µg mL −1) Cr (VI) founded (µg mL −1)Recovery (%)b) RSD (%) 0.1 0.1 0.1050 105.0 1.6 0.5 0.5 0.4980 99.60 2.1 0.9 0.9 0.9070 100.8 1.9 1.3 1.3 1.312 100.9 2.5a) Fe 3O 4/Py/PAM: 2.0×10−5 mol L −1; b) 10次测定的平均值.表3 废水中Cr(VI)的分析结果a)Cr (VI) in water samples (µg mL −1)Water samples DPCI method the present methodRecovery (%) RSD (%)1 0.25 0.248 99.20 2.12 0.39 0.396 101.5 1.9a) Fe 3O 4/Py/PAM: (2.0×10−5 mol L −1); b) 10次测定的平均值.中国科学: 化学 2010年 第40卷 第5期459的水溶性. 利用对该复合粒子水溶液的荧光猝灭, 建立了对测定Cr(VI)的荧光分析法, 探讨了反应机理, 结果令人满意. 由于该种粒子兼具磁性、荧光性和良好的水溶性, 在生物医药方面具有的潜在的应用价值.参考文献1 余艺华, 薛博, 孙彦, 何炳林. 壳聚糖亲和磁性毫微粒的制备及其对. 蛋白质的吸附性能研究. 高分子学报, 2000, 3: 340—3442 Perez JM, Simeone FJ, Saeki Y. 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GB 7467—7487洪石: Fe3O4/Py/PAM磁性荧光纳米粒子的制备及其对废水中Cr(VI)的测定应用Preparation of novel magnetic and fluorescent nanocomposite and application to the determination of Cr(VI) as a sensitive probeHONG ShiCollege of Basic Medicine, Anhui Medical University, Hefei 230032, ChinaAbstract: The Fe3O4/(pyrene)/(polyacrylamide)(Fe3O4/Py/PAM) nanocomposites have been prepared by layer-by- layer self-assembly approach. This kind of nanocomposites has fluorescent, magnetic and water-soluble properties. Taking advantage of the magnetic property of nanocomposites, we can separate them from solution easily by using a permanent magnet. By using their strong fluorescence, Cr(VI) can be detected.The fluorescence of Fe3O4/Py/PAM nanocomposites can be quenched by Cr(VI). Under optimal conditions, the linear ranges of calibration curves are 0.1–14.0 µg/mL. The detection limits are 0.02 µg/mL. The method has been applied to detect Cr(VI) in waste water, with the satisfactory result. This method is sensitive, simple and potential in many areas.Keywords: magnetic and fluorescent nanocomposite, Cr(VI), waste water460。
功能化磁性Fe3O4纳米材料去除水污染物研究进展
功能化磁性Fe3O4纳米材料去除水污染物研究进展
柏杉山;王利红
【期刊名称】《工业水处理》
【年(卷),期】2017(037)011
【摘要】磁性纳米材料具有较强的化学稳定性、较高的生物相容性和良好的吸附性能,在外加磁场的作用下可迅速分离,同时还能通过表面修饰或改性等方法使其功能化,因此在去除水环境污染物方面有着广泛的应用前景.通过总结近年来的相关研究资料,综述了不同方法修饰的Fe3O4功能化磁性纳米材料在去除水污染物方面的研究进展,指出了当前研究中的主要发展方向和有待解决的问题.
【总页数】6页(P17-22)
【作者】柏杉山;王利红
【作者单位】邯郸职业技术学院建筑工程系,河北邯郸056001;邯郸职业技术学院建筑工程系,河北邯郸056001
【正文语种】中文
【中图分类】X703
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聚乙烯亚胺修饰的磁性水凝胶对水中 Ｃｒ（ＶＩ）的吸附
柯 可１，吕 挺１，刘 兴 元２，赵 红 挺１
（１．杭州电子科技大学材料与环境工程学院，浙江 杭州 ３１００１８；２．广东大众农业科技股份有限公司，广东 东莞５２３１６９）
摘要：以羧化壳聚糖、海藻酸钠以及聚乙烯亚胺为水凝胶基材，同时 引 入 四 氧 化 三 铁 Ｆｅ３Ｏ４ 纳 米 粒
莞市引进创新科研团队资助项目 （２０１４６０７１０１００３） 作者简介：柯可（１９９４－），男，研 究 方 向：环 境 监 测 与 控 制。Ｅ－ｍａｉｌ：９５６０２８３３５＠ｑｑ．ｃｏｍ。 通 信 作 者：赵 红 挺，教 授，研 究
方向 ：环境材料与应用技术。Ｅ－ｍａｉｌ：ｈｚｈａｏ＠ｈｄｕ．ｅｄｕ．ｃｎ。
附性能优异 。其吸附动力 学 可 用 拟 二 级 动 力 学 方 程 描 述，热 力 学 符 合 Ｌａｎｇｍｕｉｒ等 温 吸 附 模 型。
在 ｐＨ 值为 ２ 时 的 饱 和 吸 附 量 为 ２２５．３７ ｍｇ·ｇ－１。 经 过 ５ 次 循 环 使 用 后，其 吸 附 容 量 仍 可 达 到
１１５．９６ ｍｇ·ｇ－１ ，表 明 该 磁 性 水 凝 胶 易 于 回 收 ，具 有 较 好 的 重 复 利 用 性 能 。
子 ，以氯化钙／戊二醛混合溶液为交联剂制备磁性 水 凝 胶 小 球，并 将 其 应 用 于 水 中 Ｃｒ（ＶＩ）的 吸 附。
结果表明，随着聚乙烯亚胺（ＰＥＩ）含量的增加，Ｃｒ（ＶＩ）吸 附 容 量 先 增 加 后 趋 于 平 缓，但 ＰＥＩ含 量 过
高容易导致凝胶小球粘连 。当 ＰＥＩ含量占据凝 胶 干 重 的 ７２．５％ 时，凝 胶 小 球 形 态 规 整，Ｃｒ（ＶＩ）吸
第 ３９ 卷 第 ２ 期 ２０１９ 学 报（自然科学版）
利用磁性氧化铁作为吸附剂深度分离钼酸盐中钒的方法[发明专利]
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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201610333695.4(22)申请日 2016.05.19(71)申请人 北京科技大学地址 100083 北京市海淀区学院路30号(72)发明人 张家靓 胡军涛 (74)专利代理机构 北京金智普华知识产权代理有限公司 11401代理人 皋吉甫(51)Int.Cl.C22B 3/24(2006.01)C22B 3/22(2006.01)C22B 34/34(2006.01)C22B 34/22(2006.01)(54)发明名称利用磁性氧化铁作为吸附剂深度分离钼酸盐中钒的方法(57)摘要本发明涉及化工、冶金领域无机物提纯技术，特别是一种利用磁性氧化铁作为吸附剂深度分离钼酸盐中钒的方法。
首先制备磁性氧化铁细颗粒，之后将其加入到含钒的钼酸盐溶液中并进行搅拌混合，磁性氧化铁颗粒可选择性地从溶液中吸附钒，反应结束后在外加磁场的作用下将负载吸附剂与溶液分离，从而得到纯净的钼酸盐溶液。
由于采用上述技术方案，本方法具有钼钒分离效果好，钒的去除率可达95%以上，钼的共吸附损失低于5%；且吸附剂磁性能好，固液分离可在10秒内完成，流程短、设备简单、成本低，适合大范围推广。
权利要求书1页 说明书4页 附图1页CN 105950864 A 2016.09.21C N 105950864A1.一种利用磁性氧化铁作为吸附剂深度分离钼酸盐中钒的方法，其特征在于：该方法具体包括以下步骤：步骤1：制备磁性氧化铁作为吸附剂；步骤2：调节含钒的钼酸盐溶液的pH值，将步骤1制备得到磁性氧化铁吸附剂加入到含钒的钼酸盐溶液中混合均匀，在一定温度下持续搅拌一定时间后，在外加磁场作用一定时间后，使负载钒的吸附剂与溶液分离，得到纯净的钼酸盐溶液。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括以下步骤：解吸，将负载钒的吸附剂加入到NaOH溶液或NH 4OH溶液中，得到磁性氧化铁吸附剂和含钒、钼的溶液。
螯合萃取分离富集原子吸收法测定海水中Cr(Ⅲ)、Cr(Ⅵ)和总铬
螯合萃取分离富集原子吸收法测定海水中Cr(Ⅲ)、Cr(Ⅵ)和
总铬
王增焕;王许诺
【期刊名称】《上海环境科学》
【年(卷),期】2014(033)002
【摘要】建立了以吡咯烷二硫代氨基甲酸铵(APDC)为络合剂、甲基异丁基酮(MIBK)为萃取剂,用原子吸收光谱法测定海水中Cr(Ⅲ)、Cr(Ⅵ)和总铬的方法.实验最优条件是pH2.0～5.0,APDC浓度为2％、用量1～5 mL.研究结果显示,该方法适用的线性范围宽,根据Cr浓度可采用石墨炉或火焰原子吸收法测定;相对标准偏差5％～12％,回收率85％～102％.该方法操作简单,测定结果准确可靠,适合在实际应用中大力推广.
【总页数】5页(P65-68,72)
【作者】王增焕;王许诺
【作者单位】中国水产科学研究院南海水产研究所,广东省渔业生态环境重点实验室,农业部水产品加工重点实验室,广州510300;中国水产科学研究院南海水产研究所,广东省渔业生态环境重点实验室,农业部水产品加工重点实验室,广州510300【正文语种】中文
【相关文献】
1.非螯合物浊点萃取-石墨炉原子吸收法测定水中痕量铊(Ⅲ) [J], 肖宇;郑波;张克荣
2.螯合萃取分离富集原子吸收法测定海水中Cr(Ⅲ)、Cr(Ⅵ)和总铬 [J], 王增焕;王
许诺
3.KI-MIBK螯合萃取-火焰原子吸收法测定水中铅、镉含量的运用 [J], 李文友; 田为刚
4.铜试剂-黄原酸钾螯合萃取原子吸收法测定水和废水中的痕量重金属 [J], 梅大锐;臧小平
5.KI-MIBK螯合萃取—火焰原子吸收法测定水中铜、铅、镉含量的效果 [J], 黄树梁
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果胶稳定的纳米零价铁去除水中Cr（Ⅵ）的研究
果胶稳定的纳米零价铁去除水中Cr（Ⅵ）的研究张悦;苏冰琴;张弛;姜玉俊【摘要】以果胶为稳定剂，制备果胶稳定的纳米级零价铁材料，进行试验，以期得到最佳反应条件，并进行动力学研究。
结果表明，当果胶投加量为0．6 g/L，果胶－nZVI投加量为0．12 g/L，pH条件为5．5，环境温度为25℃时，反应60 min后Cr（Ⅵ）的去除率可达98．3％，反应可用伪一级反应动力学模型来描述。
通过ln（C/C0）对t作图进行曲线拟合，可以得到表观速率常数kobs=0．0132 min－1和相关系数R2=0．8351，证明ln（C/C0）与t呈较为良好的线性关系。
%Using pectin as its stabilizer,the pectin-stabilized nanoscale zero-valent iron material has been prepared, and a batch of tests have been conducted,so as to obtain the optimum reaction conditions and carry out the kinetics research. The results show that when the dosage of pectin is 0.6 g/L,the pectin-nZVI dosage 0.12 g/L,pH 5.5,and environment temperature 25℃,the removing rate of Cr (Ⅵ) can reach 98.3%after reacted for 60 min. The pseudo-first-order reaction kinetics model can be used for describing this reaction. The apparent speed rate constant (kobs=0.013 2 min-1) and correlation coefficient(R2=0.835 1) can be obtained by making a curve fitting between ln(C/C0) and reaction time,indicating that ln(C/C0) and reaction time have a good linear relationship.【期刊名称】《工业水处理》【年(卷),期】2016(000)009【总页数】4页(P47-50)【关键词】纳米零价铁;果胶;稳定剂;Cr(Ⅵ);动力学模型【作者】张悦;苏冰琴;张弛;姜玉俊【作者单位】太原理工大学环境科学与工程学院，山西晋中030600;太原理工大学环境科学与工程学院，山西晋中030600;太原理工大学环境科学与工程学院，山西晋中030600;太原理工大学环境科学与工程学院，山西晋中030600【正文语种】中文【中图分类】X703.1随着科技进步，在人类寻求工业科技快速发展的同时，越来越多的铬污染问题也相继产生。
改性海藻酸钠凝胶球的制备及对Cr(VⅥ)的吸附研究
图 1 SA-PEI-Fe( Ⅲ) 凝胶球照片
1. 3 试验方法和分析方法 称取一定量的 SA-PEI-Fe (Ⅲ) 凝胶球加入 Cr(Ⅵ)
溶液中( 初始浓 度 为 100 mg / L,体 积 为 200 mL) ,调
-·- SA-PEI;- - -SA-PEI-Fe( Ⅲ) ; —SA-PEI-Fe( Ⅲ) +Cr( Ⅵ) 。 图 2 SA-PEI-Fe( Ⅲ) 凝胶球吸附 Cr( Ⅵ) 前后 FTIR 谱图
仪器:BSA224S 电 子 分 析 天 平;HG101-1 电 热 鼓 风干燥 箱; JB-3 恒 温 磁 力 搅 拌 器; FE20pH 计; SHABH 水 浴 恒 温 振 荡 器; UV1900 紫 外 分 光 光 度 计; AVATAR360 傅里 叶 红 外 光 谱 仪; Smartlab X 射 线 衍 射仪;S-3400N Ⅱ扫描电子显微镜。 1. 2 SA-PEIODIFIED SODIUM ALGINATE GEL BALLS AND ADSORPTION OF Cr( Ⅵ)
Liu Shan1 Wei Li1 Sun Zhaohui1, 2∗ Li Xuanni1 Liao Lei1 Feng Ting1 ( 1. School of Water and Environmental, Chang’ an University, Key Laboratory of Subsurface Hydrology and
91
量高活性的羟基( -OH) 和羧基( -COOH) ,使之成为优 良的重金属吸附剂[5] 。 采用溶胶 -凝胶法 -包埋法制 得 SA-PEI-Fe( Ⅲ) 凝 胶 球,选 择 Cr ( Ⅵ) 作 为 目 标 金 属离子,系统 研 究 了 SA-PEI-Fe ( Ⅲ) 对 Cr ( Ⅵ) 在 静 态条件下的吸附特性,通过表征实验来深层次探讨该 吸附剂的吸附机理,改善了 SA 凝胶球对 Cr( Ⅵ) 没有 吸附效果以及 SA-PEI 凝胶球对低浓 度 Cr( Ⅵ) 吸 附 效果不理想的情况。 1 材料与方法 1. 1 实验仪器和试剂
《磁性纳米铁活化过硫酸盐同时去除Cr(Ⅵ)和三氯生-甲氧苄啶的研究》范文
《磁性纳米铁活化过硫酸盐同时去除Cr（Ⅵ）和三氯生-
甲氧苄啶的研究》篇一
磁性纳米铁活化过硫酸盐同时去除Cr（Ⅵ）和三氯生-甲氧苄啶的研究一、引言
随着工业化的快速发展，水体污染问题日益严重，特别是重金属离子（如Cr（Ⅵ））和抗生素（如三氯生、甲氧苄啶）的污染已成为当前环境保护领域亟待解决的重大问题。
这两种污染物对生态环境和人类健康均具有潜在危害。
因此，研究高效、环保的去除技术显得尤为重要。
近年来，磁性纳米铁活化过硫酸盐技术因其高效、环保的特性在污水处理领域受到广泛关注。
本研究旨在探讨磁性纳米铁活化过硫酸盐技术同时去除水体中的Cr（Ⅵ）和三氯生/甲氧苄啶的可行性及机理。
二、材料与方法
1. 材料
实验所用的磁性纳米铁、过硫酸盐、Cr（Ⅵ）溶液、三氯生/甲氧苄啶等均购自市场上的优质供应商。
实验用水为去离子水。
2. 方法
（1）制备磁性纳米铁并活化过硫酸盐；
（2）将活化后的磁性纳米铁与含Cr（Ⅵ）、三氯生/甲氧苄啶的水样混合；
（3）在一定温度、pH值和反应时间下进行反应；
（4）采用高效液相色谱、原子吸收光谱等手段检测反应前后水样中Cr（Ⅵ）、三氯生/甲氧苄啶的浓度变化；
（5）分析数据，探讨反应机理。
三、结果与讨论
1. 结果
（1）磁性纳米铁能够有效地活化过硫酸盐，生成具有强氧化性的活性物质；
（2）在一定的温度、pH值和反应时间下，磁性纳米铁活化过硫酸盐能够同时去除水体中的Cr（Ⅵ）和三氯生/甲氧苄啶；
（3）随着反应的进行，水样中Cr（Ⅵ）、三氯生/甲氧苄啶的浓度逐渐降低，去除效率较高；
（4）通过高效液相色谱、原子吸收光谱等手段检测，未发现二次污染。
Fe3O4纳米吸附剂的制备及其去除水中Cr(Ⅵ)的吸附机理研究
Fe3O4纳米吸附剂的制备及其去除水中Cr(Ⅵ)的吸附机理研究吕双;杨雪;吕洁;高洪涛【摘要】以FeCl3·6H2O和醋酸钠为原料,采用水热法制备Fe3O4纳米吸附剂,将其用于水中重金属Cr(Ⅵ)的吸附去除.纳米Fe3O4可有效去除Cr(Ⅵ),反应2h后就达到吸附平衡,其最大平衡吸附量为60.85 mg· g-1.对其吸附机理研究表明:Cr(Ⅵ)在Fe3O4表面的吸附符合Freundlich等温线模型,吸附活化能为43.73 kJ·mol-1,表明为化学吸附,其吸附过程包括表面扩散、颗粒内部扩散和吸附平衡扩散3个阶段,其动力学符合准二级反应动力学.利用Fe3O4纳米粒子吸附除去水中重金属离子在实际工业中是一种行之有效的方法.【期刊名称】《青岛科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(037)004【总页数】6页(P412-417)【关键词】纳米Fe3O4;水热法;吸附剂;吸附机理【作者】吕双;杨雪;吕洁;高洪涛【作者单位】青岛科技大学无机合成与应用化学重点实验室,山东青岛266042;青岛科技大学无机合成与应用化学重点实验室,山东青岛266042;青岛科技大学无机合成与应用化学重点实验室,山东青岛266042;青岛科技大学无机合成与应用化学重点实验室,山东青岛266042【正文语种】中文【中图分类】TM277金属废水是指矿冶、机械制造、化工、电子仪表等[1]工业生产过程中排出的含重金属的废水。
由于其强致毒性、富集性和持久性，汞、铅、砷、镉、铬(五毒)等重金属对社会环境和人类健康带来了严重的危害，重金属污染的去除是国家环境十二五重点课题。
废水中的重金属一般不能分解破坏，只能转移其存在位置和转变其物化形态。
常用的重金属污染物治理方法有离子交换法、吸附法、膜滤法、混凝和絮凝法、浮选法、化学沉淀法和电化学处理方法等[2-4]。
吸附法由于成本低，去除效率高等优点，成为最普遍的方法。
磁性Fe3O4／水合氧化铁的制备及对水溶液中Cr(VI)的去除
将恒 温水 浴 捌节至 ２ ５ ℃ ，以 下过程将 控 制在 此 温 度下 进行 。在 磁 力搅拌 装 置 内 ，将 ２ ５ ｍ ｌ ２ ．０ ｍ ｏ ￣Ｌ的 Ｆ ｅ（ Ｎ Ｏ ） 溶液 和 ６ ．Ｏ ｍ ｏ ｌ ／ Ｌ的 Ｎ ａ Ｏ Ｈ溶 液同 时 滴 入 ４ ０ ｍ ｌ 盛有 ２ ．５ ｇ ０ 牲 子的 蒸 馏 水 巾 ， 控 制溶液 的滴 加速 度 ，以维 持混 合溶液 的 ｐ Ｈ ｆ ｆ ｆ 在６ ．７之 间。 待溶 液滴 加 完 毕后 ，继 续 搅 拌 ３ ５分钟 ，调 整 反 应 懋 浊 液体 积 至 Ｉ Ｏ ０ ｍ ｌ ， 使溶 液 巾 （ Ｆ ｅ “ ） 的浓 度 为 ０ ．５ ｍ ｏ ｌ ／ Ｌ ，同 时川 少馈 ０ ．５ ｍ ｏ ｌ ／ Ｉ 的
Ｎ ａ Ｏ Ｈ，涮 ｐ Ｈ值 等 ｊ ： Ｊ １ ．５ ，立 即加入 Ｉ ．４ ｍ ｌ 质 量分数 为 ３ ０ ％ 的 过 氧化 氢溶 液 ，搅 拌 ３ Ｏ分钟 ，Ｈ Ｉ 】 得到 ５一Ｆ ｅ Ｏ Ｏ Ｈ怂 浮 液 向６ 一Ｆ ｅ Ｏ Ｏ Ｈ悬 浮 液 『 ｆ Ｊ 加入 ４ Ｏ ａ ｒ ｌ Ｊ ．０ １ １ ＂ １ ０ １ ／ Ｊ 的 Ｆ ｅ Ｓ Ｏ ４溶 液 ，
谢 活动 ，危 害生 物体 的健 康 。 常 用的 六价 铬 的 去除 办法 是化 学 还原 沉 淀 ，但 该 办 法会 产 生 许 多有 害 污泥 。常 用 的 去除 废 水 ｑ １ 六 价 铬离 予 的 方法 有 混 凝 打 Ｃ 淀法 、
磁力 搅扑 ｆ ’ ． 阳８ Ｏ ａ ｒ ｌ １ ．０ ｍ ｏ Ｌ ／ ｌ Ｆ ｅ Ｓ Ｏ 溶液｝ Ｉ Ｉ 缓慢加入６ ｍ ｏ Ｕ Ｌ
中图分 类 号 ：Ｘ ７ ０ ３
一种去除水中金属污染物的新吸附剂—磁性沸石
一种去除水中金属污染物的新吸附剂—磁性沸石
高媛
【期刊名称】《水处理技术》
【年(卷),期】2005(31)3
【摘要】本项研究采用对铁的氧化物具有磁性性质的NaY沸石，结合一种复合材料，制成磁性吸附剂。
此磁性复合材料可用作水中金属污染物的吸附剂，因此，可通过简单的磁性过程从水介质中除去金属污染物。
【总页数】1页(P83-83)
【关键词】除水;磁性吸附剂;Y沸石;去除;磁性;氧化物;水介质;金属污染物;制成【作者】高媛
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】P111.2;X52
【相关文献】
1.人造沸石吸附剂去除含锰废水中二价锰离子的研究 [J], 孙璐;张梅华;姚一夫
2.载铁改性沸石吸附剂去除含氟水中氟离子的研究 [J], 董岁明;闫英桃;董延芳
3.磁性石墨烯吸附剂的合成及其去除水中有机污染物的研究进展 [J], 靳华鹏;孙怡然;马杰
4.负载金属沸石去除水中污染物的研究进展 [J], 徐乃姣;冯丽娟;王济;李森
5.一种利用氧化镁吸附剂去除水中污染物的方法 [J],
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磁性纳米颗粒去除饮用水中铬和镉离子性能的初步研究
再生、表面可官能团化修饰的磁性纳米材料 已 ［４８］ 经在供 水 行 业 得 到 发 展。 Ｗｅｉ等 ［９］研 究 了 纳 米 磁 铁矿对水溶液中的 Ｓｅ具有较高的吸附去除效率； Ｈｕａｎｇ等 研 ［１０］ 究的氨基功能化的磁性纳米吸附剂 对 Ｃｄ２＋和Ｃｒ（Ⅵ）的最大吸附量分别是１２．４３ｍｇ／ｇ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｆｅｒｒｏｆｅｒｒｉｃｏｘｉｄｅ（Ｆｅ３Ｏ４）ｍａｇｎｅｔｉｃｎａｎｏ ｍａｔｅｒｉａｌｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇｌａｒｇｅｓｕｒｆａｃｅａｒｅａ，ｈｉｇｈａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙａｎｄｑｕｉｃｋａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｓｐｅｅｄ，ａｍｅｔｈｏｄｆｏｒ ｔｈｅｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆＦｅ３Ｏ４ｍａｇｎｅｔｉｃｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｓｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ，ａｎｄｔｈｅｉｒｓｕｒｆａｃｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎａｎｄｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｒａｃｅｃｈｒｏｍｉｕｍ ａｎｄｃａｄｍｉｕｍ ｉｏｎｓｉｎｄｒｉｎｋｉｎｇｗａｔｅｒｗｅｒｅａｌｓｏｓｔｕｄｉｅｄ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｙｉｅｌｄｏｆＦｅ３Ｏ４ｍａｇｎｅｔｉｃｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｗａｓｔｈｅｈｉｇｈｅｓｔｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｏｔｈｅｒｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓ ｗｈｅｎｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆａｍｍｏｎｉａｗａｓ０．５ｍｏｌ／Ｌ，ｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｓｏｄｉｕｍ ｄｏｄｅｃｙｌｓｕｌｆｏｎａｔｅｗａｓ ３００ｍｇ／Ｌ，ａｎｄｔｈｅｍａｇｎｅｔｉｃｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓｒａｔｉｏｉｓ２∶３，ｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｍｏｄｉｆｉｅｄＦｅ３Ｏ４ ｍａｇｎｅｔｉｃｎａｎｏｐａｒｔｉ ｃｌｅｓｈａｄｔｈｅａｂｉｌｉｔｙｔｏｒｅｍｏｖｅｃａｄｍｉｕｍ ａｎｄｃｈｒｏｍｉｕｍ ｉｏｎｓｗｉｔｈｐＨ ＝５，ａｎｄｔｈｅｓａｔｕｒａｔｅｄａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｃａｐａｃｉｔｙｏｆｃａｄｍｉｕｍ ａｎｄｃｈｒｏｍｉｕｍ ｉｏｎｓｗａｓ３．０９ｍｇ／ｇａｎｄ２．１１ｍｇ／ｇ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．ＡｔｐＨ＝７，ｔｈｅｒｅｓ ｏｌｕｔｉｏｎｓｏｆｃａｄｍｉｕｍａｎｄｃｈｒｏｍｉｕｍｉｏｎｓｗｅｒｅ７９％ ａｎｄ６０．５％，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．ＴｈｅＬａｎｇｍｕｉｒａｎｄＦｒｅｕｎｄｌｉ ｃｈｉｓｏｔｈｅｒｍａｌａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｅｑｕａｔｉｏｎｗｅｒｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙａｎｄｔｈｅ ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ ｍａｓｓｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐｒｅｐａｒｅｄｍａｔｅｒｉａｌｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍａｇｎｅｔｉｃｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｓ；ＳＤＳ；ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ；Ｃｄ２＋；Ｃｒ（Ⅵ）
还原法和活性炭吸附法去除水体中Cr(Ⅵ)的改进
还原法和活性炭吸附法去除水体中Cr(Ⅵ)的改进胡珊瑚;陈林倩;王征;黄欢;罗盛旭【期刊名称】《热带生物学报》【年(卷),期】2017(008)003【摘要】在优化还原法和改性活性炭吸附法应用于水体中Cr(Ⅵ)的去除效果的基础上,探讨还原法-改性活性炭吸附法的联用及效果.结果表明:采用正交试验及2次验证试验优化了还原法对水体中Cr(Ⅵ)的去除,得到了焦亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、连二亚硫酸钠和硫代硫酸钠分别作为还原剂的还原法的优化条件,在该条件下,各还原剂对水体中Cr(Ⅵ)的去除率可达到96.59％～99.48％.以不同浓度硝酸锰分别对活性炭进行改性,其效果差别较大,但都优于未改性活性炭,其中,当硝酸锰浓度为0.03 mol·L-1时,所得的改性活性炭对水体中Cr(Ⅵ)的去除率最高,且去除率受pH、初始Cr(Ⅵ)浓度和处理时间的影响较大,pH为3时,去除率最高(94.6％),对水中初始浓度较低的Cr(Ⅵ)的去除效果较好,在吸附的初、中期,Cr(Ⅵ)的去除率增长较快.还原法-改性活性炭吸附法联用优于单独应用还原法或改性活性炭吸附法,以该联用法对海甸溪水模拟Cr(Ⅵ)污染样品的处理结果表明,联用法对实际基体样品的处理取得了令人满意的效果.【总页数】7页(P353-358,370)【作者】胡珊瑚;陈林倩;王征;黄欢;罗盛旭【作者单位】海南大学热带生物资源教育部重点实验室/热带岛屿资源先进材料教育部重点实验室/材料与化工学院,海口570228;海南大学热带生物资源教育部重点实验室/热带岛屿资源先进材料教育部重点实验室/材料与化工学院,海口570228;海南大学热带生物资源教育部重点实验室/热带岛屿资源先进材料教育部重点实验室/材料与化工学院,海口570228;海南大学热带生物资源教育部重点实验室/热带岛屿资源先进材料教育部重点实验室/材料与化工学院,海口570228;海南大学热带生物资源教育部重点实验室/热带岛屿资源先进材料教育部重点实验室/材料与化工学院,海口570228【正文语种】中文【中图分类】X703【相关文献】1.改进型活性炭吸附法去除污水生化处理过程中的恶臭 [J], 阮培红;冯世丹2.吸附法去除水体重金属中吸附剂的应用及研究进展 [J], 刘秀平3.吸附法去除低温水体中的磺胺类抗生素 [J], 王佳丽;张玉玲;钱红;赵志阳;司超群;陈志宇;李静4.吸附法去除水体中汞离子的若干问题 [J], 张连水;孟会贤;张青松;张君;刘会娇;齐树亭5.水体中Mn(Ⅱ)的去除——氧化结合吸附法 [J], 刘光明;卫文豪;杨开亮;耿安朝因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
聚合物修饰磁性四氧化三铁吸附去除水中甲基橙
聚合物修饰磁性四氧化三铁吸附去除水中甲基橙
马玉荣;闵禹;杨乔羿
【期刊名称】《河南科技》
【年(卷),期】2022(41)24
【摘要】使用共沉淀法制备磁性吸附剂-聚合物修饰四氧化三铁纳米颗粒(FeO@PDA NPs),通过透射电子显微镜表征了磁性纳米颗粒的形貌。
考察了pH 值、吸附时间、吸附剂用量、干扰因素等对吸附试验的影响,通过试验确定最佳试验条件:pH=4、吸附时间1 h、吸附剂投加量23.7 mg,并且干扰物质对吸附试验基本无影响。
通过实际水样应用发现,FeO@PDA NPs对甲基橙去除率可达到90.82%以上,表明该吸附剂具有潜在的应用价值。
【总页数】4页(P73-76)
【作者】马玉荣;闵禹;杨乔羿
【作者单位】盐城工学院环境科学与工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】O647.3
【相关文献】
1.磁性碳纳米管吸附去除水中甲基橙的研究
2.双甘膦修饰磁性四氧化三铁纳米微球吸附DNA的研究
3.磁性四氧化三铁海藻酸钠复合物吸附剂去除水溶液中的
Cr(Ⅵ)4.活性炭/铁氧化物磁性复合吸附材料的制备及去除水中酸性橙Ⅱ的研究5.磁性活性炭的制备及吸附去除水中甲基橙的研究
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磁性四氧化三铁海藻酸钠复合物吸附剂去除水溶液中的Cr(Ⅵ)王清;朱世侦;杨文娟;周娅芬【摘要】制备了磁性Fe3O4@海藻酸钠(Fe3O4@SA)复合物吸附剂,并对其进行了FTIR、XRD表征.将该吸附剂用于去除水溶液中的Cr(Ⅵ)离子,考察了溶液pH、吸附剂用量、吸附时间对吸附过程的影响.结果表明,Fe3O4@SA吸附Cr(Ⅵ)很大程度上依赖于溶液的pH.在溶液pH值为2,初始浓度为50 mg/L,吸附时间为120 min达到吸附平衡,Cr(Ⅵ)的去除率达到98.0％.吸附等温线拟合结果表明,Langmuir等温吸附方程更适合描述Fe3 O4@SA对Cr(Ⅵ)的吸附行为,最大吸附量可达到147.06 mg/g.伪一阶和伪二阶动力学模型研究表明,该吸附过程更符合伪二阶动力学模型.%The magnetic ferriferrous oxide@sodium alginate(Fe3O4@SA) composite was prepared and characterized by Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy and X-ray diffraction (XRD).TheFe3O4@SA composite was used as an adsorbent for the removal of Cr(Ⅵ) from aqueous solution.The effects of solution pH value,adsorbent dosage and contact time on the adsorption of Cr(Ⅵ) from aqueou s solution were investigated.The experiments reveal that the adsorption of Cr(Ⅵ) onto the ************************************************************* is reached at about 120 min and the removal percent of Cr(Ⅵ) attains to 98.0％ at solution pH valu e of 2,initial Cr(Ⅵ) concentration of 50 mg/L,and adsorbent dosage of 0.08 g.The linear regression analysis from Langmuir and Freundlich model shows that the Langmuir isotherm equation is better at describing the adsorption process of Cr(Ⅵ) onto the Fe3O4@SA composite,and the maximum adsorption capacity is 147.06 mg/g.Bypseudo-first order and pseudo-second order kinetic model study,it is found that the adsorption process fits well with the pseudosecond order kinetics model.【期刊名称】《西华师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(038)003【总页数】6页(P282-287)【关键词】Fe3O4;海藻酸钠;吸附;Cr(Ⅵ)【作者】王清;朱世侦;杨文娟;周娅芬【作者单位】西华师范大学化学化工学院,四川南充637009;西华师范大学化学合成与污染控制四川省重点实验室,四川南充637009【正文语种】中文【中图分类】O643.3水源污染主要源于城市工业废水排放，尤其是重金属如铬、锌、铅、汞、铜、镍等离子进入水源、土壤等，对生态系统和人类健康都是极大的威胁[1-3]。
铬是广泛应用于镀铬、木材防腐、制革、金属表面加工、石油加工、电子电器设备等工业生产中的一种重要金属[4]。
其在水溶液中有两种氧化态，一种是无毒的Cr(III)，是人体必需的微量元素；另一种是剧毒的Cr(VI)，易溶于水且不可生物降解，可引起肾脏损伤、肝脏疾病、皮肤腐蚀[2]，且能够致癌、致畸[5]。
世界卫生组织(WHO)公布的生活用水Cr(VI)含量不超过0.05 mg/L，工业用水Cr(VI)含量不超过0.2 mg/L[6]。
文献报道的去除废水中Cr(VI)的方法有吸附法[4]、电化学沉积[7]、化学沉淀[8]、氧化法[9]等。
吸附法由于其高效率、低成本，在去除废水中的重金属离子方面引起了广泛关注。
近年来，一些生物材料如壳聚糖[8]、海藻酸钠[10]，以及它们的复合材料用于去除废水中的重金属离子是一个新颖的课题。
海藻酸钠是一种富产于藻类植物中的多糖离子聚合物，由β-1,4-D-甘露糖醛酸和α-1,4-L-古罗塘醛酸组成，具有生物相容性，生物可降解，无毒的特性[11]。
传统的吸附剂在吸附-分离-循环的过程中容易损耗，难以分离，磁性材料能够有效的解决这个问题，它能够利用外磁场快速有效的从水溶液中分离吸附剂[12]，减少二次污染。
例如Fe3O4@NiO用于去除水溶液中的As(V)和Cr(VI)[5]，印度胶和Fe3O4磁性纳米材料用于吸附RhB[13]。
合成以生物材料为基质的磁性吸附剂，不仅能够增加吸附剂的比表面积，还能附加磁性材料的性质。
本文制备了四氧化三铁@海藻酸钠复合物吸附剂，用于去除水溶液中的Cr(VI)，通过系列实验，研究吸附参数如时间、吸附剂用量、溶液的pH对Cr(VI)去除率的影响，并对吸附等温线和吸附动力学模型进行了讨论。
1.1 试剂和仪器六水合三氯化铁、七水合硫酸亚铁、氨水、海藻酸钠、无水氯化钙均为分析纯，高纯氮气、去离子水。
紫外-可见分光光度计 (日本岛津UV-2550)，SHZ-82型恒温振荡器，PHS-3C型pH计，冷冻干燥机，Nicolet-6700型红外光谱仪 (美国Thermo scientific)，Ultima IV X射线粉末衍射仪 (日本Rigaku)。
1.2 吸附剂的制备将0.1 mol FeCl3·6H2O和0.1 mol FeSO4·7H2O分别溶解于10 mL和20 mL去离子水中，转移至100 mL三颈烧瓶中。
磁力搅拌下缓慢加入海藻酸钠，抽真空后，充入N2，在60 ℃恒温水浴中，逐滴加入20 mL 14%的氨水，继续反应4 h后，冷却至室温。
将得到的凝胶滴加到氯化钙溶液中成型，用去离子水洗涤数次，冷冻干燥24 h，即得到Fe3O4@SA吸附剂。
1.3 吸附实验取一定量的 Fe3O4@SA吸附剂加入到20 mL 50 mg/L的Cr(VI)溶液中，于恒温振荡器中吸附一定时间，取一定量的悬浮液用磁铁分离后保留上层清液，用1,5-二苯碳酰二肼作为显色剂，用紫外-可见分光光度计测定吸附后Cr(VI)溶液浓度。
吸附量q(mg/g)和去除率R(%)分别由式(1)、(2)计算：q=，R=×100，其中，C0、C(mg/L)分别为Cr(VI) 溶液的初始浓度和吸附后的浓度，V(L)为Cr(VI)溶液的体积，m(g)为Fe3O4@SA吸附剂的质量。
2.1 表征图1所示为Fe3O4 (a)、海藻酸钠(SA) (b)、Fe3O4@SA (c)的红外谱图。
Fe3O4的红外谱图中，586 cm-1吸收峰为Fe--O的伸缩振动[5，14]。
海藻酸钠的红外谱图中，3 438 cm-1、2 926 cm-1、1 624 cm-1、1 416 cm-1吸收峰分别对应于--OH、脂肪族--CH、--COO-、C--O--C的伸缩振动，1 092 cm-1、1 032cm-1为--OH的弯曲振动[11]。
Fe3O4@SA的红外谱图中同时出现海藻酸钠和Fe3O4的特征吸收峰，表明形成了Fe3O4@SA复合物。
图2是海藻酸钠(SA) (a)、Fe3O4@SA (b)和Fe3O4 (c)的XRD图。
海藻酸钠在2θ 为17°～37°范围内出现宽而弱的衍射峰[15]。
Fe3O4的XRD图中，2θ值为18.27°、30.1°、35.4°、43.05°、53.74°、56.94°、62.51°、73.95° 的特征衍射峰，分别对应于Fe3O4的(111)、(220)、(311)、(400)、(422)、(511)、(440)、(553)晶面 (JCPDS No.19～0629)，表明Fe3O4为面心立方晶体结构[10]。
Fe3O4@SA的XRD图与Fe3O4 的相似，说明形成复合物后没有改变Fe3O4 的结构。
图3是吸附后的Cr(VI)溶液未加磁铁(a)和外加磁铁(b)的图片，可以看到，没有外加磁场时，Fe3O4@SA悬浮在溶液中；当外加磁场时，Fe3O4@SA迅速向磁极迁移并富集，说明通过外磁场可以将磁性吸附剂Fe3O4@SA从反应体系完全分离，减少吸附剂的损耗，避免二次污染。
2.2 溶液pH值的影响图4所示为溶液的pH值在2～9范围内，Cr(VI)的去除率随溶液pH值的变化曲线。
实验中，0.08 g吸附剂加入到20 mL，50 mg/L Cr(VI)溶液中，25 ℃下振荡60 min。
在pH=2时，Cr(VI)的去除率最大；pH值为2～4时，随溶液的pH值升高，Cr(VI)的去除率急剧下降；pH值超过4以后，Cr(VI)的去除率变化不大，维持在较低水平。
溶液的pH值会影响Cr(VI)的存在形式，pH值小于3时，主要以Cr2O72-存在；pH值为3～4时，以HCrO4-和Cr2O72-存在；pH值为5～6时，以HCrO4- 和CrO42-存在；pH值大于7时，主要以CrO42-存在。
溶液的pH值越低，Fe3O4@SA吸附剂表面的质子化吸附位点越多，对以Cr2O72-、HCrO4-、CrO42-等阴离子形式存在的Cr(VI)的去除率越高；而且，pH值小于3时，以Cr2O72-存在，其所含的Cr(VI)是其他存在形式所含Cr(VI)的两倍，在同样的静电引力下，Cr(VI)的去除率更高；随pH值升高，吸附剂表面的质子化吸附位点减少，Cr(VI)的去除率降低[16]。
2.3 吸附剂用量的影响取20 mL浓度为50 mg/L的Cr(VI)溶液，将吸附剂用量从0.02 g增加到0.15 g，于25 ℃振荡120 min，得到Cr(VI)的去除率随吸附剂用量变化的曲线 (图5)。