常压下Fe3O4@C磁性复合材料的制备及其对亚甲基蓝的吸附

以共沉淀法合成的Fe₃O₄为载体,在常温常压下,利用浓硫酸蔗糖碳化法制备出Fe₃O₄@C磁性复合材料,通过傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、X射线粉末衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）和磁学测量系统（MPMS）手段对合成的磁性复合材料进行表征,并研究了Fe₃O₄@C对水中亚甲基蓝的吸附性能。考察了吸附剂用量、溶液pH、吸附温度、震荡时间等因素对吸附过程的影响。结果表明,Fe₃O₄@C表面分布有大量不规则的孔道,其饱和磁化强度为18.45emu/g;当亚甲基蓝初始浓度为100mg/L,吸附剂加入量1g/L,吸附时间150min,吸附温度25℃,pH=12时,得到吸附容量为96.74mg/g。Fe₃O₄@C对水中亚甲基蓝的吸附符合Langmuir模型,吸附过程动力学符合准二级动力学方程,吸附过程是吸热及熵增加的过程;Fe₃O₄@C经过稀硫酸溶液解吸之后可以重复利用。     

Fe3O4@SA/MWCNTs复合凝胶球的制备及对亚甲基蓝的吸附

以海藻酸钠为骨架，结合多壁碳纳米管和Fe₃O₄通过悬浮滴定CaCl₂溶液法制备Fe₃O₄@SA/MWCNTs复合凝胶球。使用SEM、BET、XRD、FT-IR、XPS、VSM等表征手段对所制备的材料进行表征，并采用单因素控制变量法探究了Fe₃O₄@SA/MWCNTs对MB的吸附性能和影响因素。结果表明：Fe₃O₄@SA/MWCNTs具有较大的比表面积和孔容积；材料具有良好的超顺磁性，其饱和磁化强度高达13.82 emu/g，属于软磁范畴；在30℃、pH为9的环境下，1.0 g/L Fe₃O₄@SA/MWCNTs对50 mL 20mg/L MB溶液吸附300 min后，吸附率高达97.01%，吸附量达到19.40 mg/g；同时此吸附剂在pH为4～10的范围内都具有良好的吸附效果；对MB的吸附过程更符合Langmuir等温模型和伪二级动力学模型，该吸...     

磁性双金属有机骨架材料的制备及其对水中四环素的吸附

本文采用一锅法制备了磁性双金属有机骨架材料Fe₃O₄@MIL-53(Fe,Al)，并利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)以及振动样品磁强计(VSM)等手段对其进行表征。将Fe₃O₄@MIL-53(Fe,Al)用于吸附去除水中的四环素，考察了吸附剂用量、pH、吸附时间和四环素初始浓度对吸附效果的影响。吸附实验结果表明，Fe₃O₄@MIL-53(Fe,Al)对四环素的吸附动力学符合准二级动力学模型，吸附等温线符合Langmuir模型，最大吸附量为284.09 mg/g。此外，Fe₃O₄@MIL-53(Fe,Al)呈超顺磁性，可通过外加磁场快速回收，且具有良好的循环吸附性能。因此，磁性双金属有机骨架材料Fe₃O₄@MIL-53(Fe,Al)作为吸附剂在处理四环素废水方面有着广阔的应用前景。     

纳米复合材料Fe3O4@RGO@C18对四环素的吸附研究

将制备的Fe₃O₄磁性粒子外层包裹了一层RGO(石墨烯)，又继续在Fe₃O₄@RGO材料表面修饰了C₁₈，从而得到了Fe₃O₄@RGO@C₁₈纳米材料。对所制备的样品材料进行形貌、结构等的表征，并对水中的四环素进行了吸附实验的研究。通过对Fe₃O₄@RGO@C₁₈纳米材料的红外线光谱检测，扫描电子显微镜检测，透射电子显微镜，能谱，磁性进行表征，同时用磁性纳米材料吸附水中的四环素，考察了溶液p H、反应温度、震荡时间、初始四环素的浓度等因素对吸附过程的影响。研究结果表明Fe₃O₄@RGO@C₁₈纳米粒子为具有类三明治结构的核壳结构且分散均匀，复合效果好，粒径很小。当pH为7、温度为25℃、振荡时间为40 min、四环素的质量浓度为80 mg/L时为最佳条件，吸附量为77.56 mg/g...     

纳米复合材料Fe3O4@MIL-100(Fe)对亚甲基蓝的吸附

采用溶剂热法来合成Fe₃O₄@MIL-100(Fe)纳米材料,通过红外光谱、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、能谱和磁性等多种方法表征测试。从测试结果能够得知MIL-100(Fe)成功包覆在Fe₃O₄上。用Fe₃O₄@MIL-100(Fe)纳米材料作为吸附剂吸附亚甲基蓝溶液,考察了振荡时间、溶液pH、吸附剂用量、亚甲基蓝水试剂浓度等因素对吸附过程的影响。结果表明：振荡时间为40 min、pH为8、Fe₃O₄@MIL-100(Fe)微球用量为4 mg、亚甲基蓝水试剂浓度为6 mg·L^-1时为最佳条件,最大饱和吸附量为9.688 6 mg·g^-1。此外动力学与热力学结果表明室温下利于反应进行且符合准一级动力学模型。     

铁酸镍基水热炭协同次氯酸根氧化去除废水中铊

以铁酸镍和葡萄糖为原料构建炭包裹的磁性水热炭（NiFe₂O₄@C）作为可重复利用的高效吸附剂，并催化次氯酸根协同氧化以去除废水中的铊。考察了初始pH、混凝pH、反应温度、共存物和氧化剂投加量等因素对除铊的影响，结合X射线粉末衍射仪（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）和电子自旋共振光谱仪（ESR）等表征手段探究了其除铊机理。在铊初始浓度20 mg/L、初始pH 10、吸附剂投加量0.5 g/L、次氯酸钠投量10 mmol/L时，铊去除率达到99%以上。Ca²⁺、Mg²⁺、EDTA、DPTA抑制除铊。吸附过程更适合拟一级动力学模型，等温吸附更适用于Langmuir和Temkin方程描述，最大铊吸附量达989 mg/g。NiFe₂O₄@C对Tl(I)的去除机理主要为氧化沉淀和表面羟基络合。材料再生实验表明NiFe₂O₄@C有很好的脱附与再生能力。本研究为废水除铊提供了一定的理论和技术参考依据。     

Fe3O4@P-AC复合材料对水中头孢类抗生素的吸附效果研究

以菌糠为原料,采用共沉淀法制备Fe₃O₄@P-AC复合材料。考察了溶液pH、初始质量浓度、吸附剂质量浓度和离子强度4个因素对吸附头孢他啶效果的影响,并进行等温吸附模型和吸附动力学拟合。结果表明,头孢他啶的吸附符合准二级动力学模型,吸附过程以化学吸附为主。与Langmuir方程相比,头孢他啶的吸附过程更适合用Freundlich方程进行描述,吸附过程以多分子层吸附为主。当溶液pH为6、初始质量浓度为50 mg/L、Fe₃O₄@P-AC质量浓度为2 g/L时吸附效果最佳。同时,通过SEM、FT-IR等对Fe₃O₄@P-AC进行表征,结果显示Fe₃O₄@P-AC表面疏松多孔且官能团丰富,说明有利于对头孢他啶的吸附。     

Fe3O4@HBP-NH2复合材料对水中重金属离子的选择性吸附

将Fe₃O₄@NH₂磁性粒子与端氨基超支化聚酰胺(HBP-NH₂)通过亲核加成反应，制备Fe₃O₄@HBP-NH₂复合材料，分析了Fe₃O₄@HBP-NH₂对模拟废水中Pb²⁺、Cd²⁺和Cu²⁺的吸附行为。研究结果表明，Fe₃O₄@HBP-NH₂复合材料已被成功制备，并且该材料仍然能够实现快速磁性分离。同时，吸附实验表明，当t=120 min、pH=4.5、T=55℃和Fe₃O₄@HBP-NH₂添加量为1.0 g/L时，Fe₃O₄@HBP-NH₂对Pb²⁺、Cd²⁺...     

丙烯酰胺磁性接枝微粒的制备及其对氨氯地平吸附性能的研究

采用自由基聚合法,在溶液聚合体系中将功能单体丙烯酰胺(AM)接枝于改性后的Fe₃O₄磁性纳米微粒表面,制备了对S-氨氯地平有吸附性能的磁性接枝微粒Fe₃O₄@SiO₂-PAM。通过FTIR光谱、SEM、TGA和VSM进行了表征。结果表明,Fe₃O₄@SiO₂-PAM具有良好的磁性和磁响应性,饱和磁强度为52.42 emu/g,接枝度为176.8 mg/g。同时研究了接枝聚合过程,并通过动力学吸附、等温吸附及可重复使用性评估了磁性接枝微粒Fe₃O₄@SiO₂-PAM的吸附性能。磁性接枝微粒Fe₃O₄@SiO₂-PAM的吸附量达到241 mg/g,且具有重复使用价值。     

酿酒酵母纳米Fe3O4复合材料制备及其对含铅废水的去除性能

以酿酒酵母纳米Fe₃O₄复合材料为吸附材料，以去除率为响应值，对含铅工业废水进行铅去除效果研究。通过单因素实验和响应面法实验相结合对酿酒酵母纳米Fe₃O₄复合材料的铅吸附效果进行研究。单因素实验结果表明pH值为6,铅浓度为10 mg/L,投加量为140颗，温度为30℃,转速为200 r/min时酿酒酵母纳米Fe₃O₄复合材料对铅的去除效果较好。在单因素实验，选取对铅去除影响较大的pH值、投加量和温度三个因素，以铅的去除率为响应值，采用Box-Behnken响应面分析法(BBD)探讨这3种因素对铅去除率的影响以及各个因素之间的交互作用。结果表明，酿酒酵母纳米Fe₃O₄复合材料最佳去除铅的工艺条件为pH值为6,投加量为140颗，温度为33.5℃,该条件下酿酒酵母纳米Fe₃O₄复合材料对小于10 mg/L的铅废水中铅的去除率大于92.3%,达到污水排放标准。     

Fe3O4@PGMA-Arg磁性吸附剂的制备及对亚铁离子的吸附性能

为脱除油田采出水中的Fe(Ⅱ)合成磁性吸附剂，本文以溶剂热法制得亲水性Fe₃O₄纳米颗粒，使用盐酸多巴胺（DA）进行包覆得到Fe₃O₄@PDA，再以甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）在其表面聚合接枝得到Fe₃O₄@PGMA，后经精氨酸（Arg）修饰后得到功能化的Fe₃O₄@PGMA-Arg。通过红外光谱、X射线光电子能谱、X射线衍射和磁化强度对制备的纳米颗粒进行表征，结果表明Fe₃O₄@PGMA-Arg中具有伯胺、亚胺双键、羟基和羧基官能团，其中伯胺基团和亚胺双键上的N可与Fe(Ⅱ)形成配位键，羟基和羧基的O可与Fe(Ⅱ)形成配位键，从而达到吸附Fe(Ⅱ)的目的。合成产物仍保持了Fe₃O₄的反尖晶石结构，具有好的磁响应性能。通过静态吸附实验探究吸附条件对Fe₃O₄@PGMA-Arg吸附Fe(Ⅱ)的影响因素，结果表明，Fe(Ⅱ)的吸附量随着温度和初始浓度的增加而增加，适宜的pH为4。动力学和热力学研究表明，吸附Fe(Ⅱ)过程符合准二级反应动力学模型，吸附等温线符合Langmuir模型，吸附过程活化能为45.60kJ/mol，为化学吸附。Fe₃O₄@PGMA-Arg经5次再生后，对亚铁离子仍保持较高的脱除率。     

Fe3O4@壳聚糖磁球的制备及对刚果红的吸附性能研究

以Fe³⁺、Fe²⁺以及壳聚糖为主要原料，制备Fe₃O₄@壳聚糖磁球。选择染料刚果红进行静态吸附，考察吸附条件对Fe₃O₄@壳聚糖吸附量的影响。结果表明，pH为4时具有较好的吸附效果，吸附时间为120 min时Fe₃O₄@壳聚糖的吸附达到平衡。Lagergren动力学模拟和韦伯-莫里斯粒子内扩散模拟结果显示以化学吸附为主，由吸附剂表面吸附和孔道内缓慢扩散共同控制。     

Fe3O4NP强化高浓度厨余有机废水厌氧降解的探究

为探究纳米四氧化三铁(Fe₃O₄NP)对高浓度厨余废水有机物降解效能的影响,构建了上流式厌氧污泥床反应器(UASB),在中温条件下分析了不同有机负荷影响下Fe₃O₄NP对厨余垃圾废水处理效能的影响。结果表明,Fe₃O₄NP促进了有机物降解,并提高了甲烷产率,促进了挥发性脂肪酸(VFA)的转化。在OLR为8.0 kg/(m³·d)时,投加Fe₃O₄NP组别,COD去除效率高达90.2%,甲烷产率为224.3 mL/g,高于未投加Fe₃O₄NP组别,而VFA的最大积累量仅为90.2 mg/L。此外,Fe₃O₄NP能影响厌氧污泥性质,提高污泥粒径,促进胞外聚合物的产生,蛋白质(PN)和多糖(PS)最大质量含量分别为116.2 mg/g和124.3 mg/g,ω(PN)/ω(PS)升高至0.93。Fe_3...     

环丙沙星调控制备γ-Al2O3/SiO2及吸附机制研究

采用环丙沙星(CIP)生物矿化调控制备γ-Al₂O₃/SiO₂吸附剂，研究所制备吸附剂的形貌与微结构变化及对CIP的吸附作用机制。在浸渍法制备γ-Al₂O₃/SiO₂的过程中，采用不同浓度的CIP调控γ-Al₂O₃/SiO₂的形貌与微结构。结果表明，采用0.1 mg/L CIP调控制备的吸附剂表面活性位密度(N_t)由6.68×10^-4 mol/g增加到7.48×10^-4 mol/g，平衡吸附量由8.60 mg/g增加到9.30 mg/g。pH=7.0时平衡吸附量最大，此时CIP 98%以分子形态存在、吸附剂表面形态98%为≡AlOH。从两者之间的分子形态作用结合傅氏转换红外线光谱(FTIR)分析，推测吸附作用机制是γ-Al₂O₃/SiO₂表面的≡AlOH与CIP...     

改性果胶-Fe3O4磁性微球制备及对Pb 2+吸附性能

合成了一种琥珀酸酐改性果胶-四氧化三铁（Fe₃O₄）磁性微球吸附剂,分别采用扫描电镜（SEM）、红外光谱（FT-IR）、X射线衍射（XRD）等手段对样品进行了表征,并研究了其吸附铅离子（Pb ²⁺）的性能。研究结果表明：成功制备了琥珀酸酐改性果胶-Fe₃O₄磁性微球,改性果胶包覆四氧化三铁几乎没有改变Fe₃O₄的尖晶石结构,其表面疏松多孔;改性果胶-Fe₃O₄磁性微球对铅离子的吸附符合准二级动力学方程、Langmuir等温吸附方程,吸附过程主要为化学吸附。最佳吸附条件：吸附时间为600 min,吸附温度为40 ℃,溶液pH为5,吸附剂添加量为20 mg,溶液中Pb ²⁺质量浓度为800 mg/L。改性果胶-Fe₃O₄磁性微球吸附剂用于脱除毛蚶子、扇贝酶解液中的Pb ²⁺,Pb ²⁺去除率分别为76.47%和80.34%,效果良好。     

固相法制备介孔γ-Al2O3纳米粉体及其吸附性能研究

以硝酸铝和尿素为原料,采用固相法制备尿素铝配合物前驱物,一步热分解制备介孔γ-Al₂O₃纳米粉体。通过XRD、N₂吸附-脱附、SEM、TEM表征其微观结构,探究吸附剂用量、pH、时间和CR溶液初始浓度对阴离子型染料刚果红(CR)吸附的影响。结果表明,γ-Al₂O₃纳米粉体对刚果红具有良好的吸附性能,最佳条件下：室温,CR溶液初始浓为100 mg/L,γ-Al₂O₃用量为1.5 g/L,pH为2,吸附时间为60 min,其极限吸附量为279.3 mg/g,γ-Al₂O₃对CR吸附过程符合准二级动力学模型,为化学吸附,吸附等温线符合Freundlich吸附等温模型,说明吸附过程为多分子层吸附。     

PANI/Fe3O4复合材料的制备及其应用

介绍了以Fe₃O₄纳米粒子为核,用导电高分子材料聚苯胺(PANI)包裹成的PANI/Fe₃O₄核壳结构多功能全新复合材料,其不仅具有比表面积大、粒径小等优点,更具有吸附活性高、吸附容量大等性能,在污水处理、超级电容器等领域得到了广泛应用。对该复合材料的应用和发展进行了展望。     

环糊精聚氨酯磁性吸附剂制备、表征及对柯里拉京的吸附

以环糊精聚氨酯β-CDPU包覆Fe₃O₄磁核及SiO₂/Fe₃O₄复合粒子,制备出两种磁性吸附剂β-CDPU@Fe₃O₄和β-CDPU@（SiO₂/Fe₃O₄）。考察了吸附剂对多酚类天然产物柯里拉京的吸附,并结合磁分离技术,从珠子草粗提液中直接富集柯里拉京。采用FTIR、XRD、SEM及热重分析法对两种磁性吸附剂进行了结构表征,表明两种吸附剂中聚合物含量分别为41.5%和36.5%,β-CDPU的包覆未改变Fe₃O₄的晶型。吸附机理研究表明,二者对柯里拉京的吸附均符合Langmuir型等温线,但Fe₃O₄磁核对柯里拉京具有特殊的相互作用,造成柯里拉京洗脱困难,总洗脱率和回收率仅17.0%和10.5%。而磁核经SiO₂修饰后,可以阻碍Fe₃O₄对柯里拉京的接触,提高柯里拉京的洗脱率（41.0%）和回收率（22.8%）,实现珠子草中柯里拉京的初步富集。     

磁性壳聚糖微球制备及其对Pb2+的吸附性能研究

课题利用化学共沉淀法制备出Fe₃O₄粒子,在壳聚糖溶液中加入Fe₃O₄粒子进行改性,成功制备出磁性壳聚糖微球。课题以Pb²⁺作为吸附目标,探究了磁性壳聚糖微球对Pb²⁺的吸附的最优条件,并对磁性壳聚糖微球进行回收、再利用。结果表明,50 mL,50 mg/L Pb²⁺溶液投加量为150 mg、pH为6、温度35℃、时间为1 h是吸附实验的最佳条件,制备的吸附剂具有较好的吸附量和Pb²⁺去除率,且能够实现回收再生,具有环境友好性。     

羧基化磁性Fe3O4复合材料的制备及其对水体中Pb2+的吸附研究

以采用共沉淀法制备的磁性Fe₃O₄为核,通过硅烷化及酰胺化反应,制备了羧基化磁性Fe₃O₄复合材料（Fe₃O₄?SiO₂?NH?COOH）,通过红外光谱仪（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、磁强度计（VSM）和X射线衍射仪（XRD）等对复合材料的结构进行了表征,并对不同作用条件下Fe₃O₄?SiO₂?NH?COOH吸附Pb²⁺的效果及Fe₃O₄?SiO₂?NH?COOH的重复使用效能进行了研究。结果表明,具有Fe₃O₄?SiO₂?NH?COOH结构的复合材料已被成功被制备,且该材料仍然能够实现快速磁性分离;Fe₃O₄?SiO₂?NH?COOH对Pb²⁺的静态吸附动力学数据更符合准二阶动力学,吸附时间为100 min、pH=4.5、Fe₃O₄?SiO₂?NH?COOH用量为1.0 g/L时,Fe₃O₄?SiO₂?NH?COOH对Pb²⁺的最大吸附容量为208.7 mg/g,且Langmuir方程更能描述该吸附等温过程;Fe₃O₄?SiO₂?NH?COOH对Pb²⁺的吸附是吸热过程;Fe₃O₄?SiO₂?NH?COOH对Pb²⁺的吸附量随时间延长先增加后趋于稳定,随pH值的增加先增加后减小;相比于一价阳离子,溶液中二价Ca²⁺、Mg²⁺的存在对吸附反应具有一定抑制作用;Fe₃O₄?SiO₂?NH?COOH吸附Pb²⁺后可洗脱再生,连续重复使用6次后对Pb²⁺的去除率仍大于50 %。