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。     

蛋黄-壳介孔磁性炭微球的制备及其对红霉素的高效吸附

以溶剂热法制得的Fe₃O₄纳米颗粒为磁核，正硅酸四乙酯(TEOS)为造孔前体，间苯二酚-甲醛树脂(RF)为碳源，一步法制备蛋黄-壳介孔磁性炭微球(Fe₃O₄@C)，并将其作为吸附剂用于去除水中的红霉素。采用TEM、XRD、FTIR、BET和VSM对Fe₃O₄@C进行表征。结果表明，Fe₃O₄@C核壳之间具有大空腔，比表面积为444m²/g，平均孔径为7.7nm，具有超顺磁性。通过静态吸附实验研究了Fe₃O₄@C对红霉素的吸附平衡和速率，并确定了优化的操作条件。结果表明，在吸附剂投加量为1.0g/L、初始红霉素浓度为300mg/L、pH为10的优化条件下，Fe₃O₄@C对红霉素的吸附量为210mg/g。Fe₃O₄@C对红霉素的吸附过程是自发的、吸热的和不可逆的，遵...     

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。     

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。     

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 %。     

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。     

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...     

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。     

磁性埃洛石复合材料的制备及其对亚甲基蓝吸附性能研究

利用简单的化学共沉淀法成功合成了磁性埃洛石复合材料,并用静态批示法对其吸附亚甲基蓝的行为进行研究。采用红外光谱仪( FT-IR)、透射电子显微镜( TEM)、X射线衍射仪( XRD)和振动样品磁强计( VSM)对磁性埃洛石进行表征,考察了埃洛石/FeCl3·6H2 O质量比、吸附剂投入量、亚甲基蓝初始浓度、溶液初始pH值和吸附时间等因素对亚甲基蓝在磁性埃洛石上吸附的影响,并进行了吸附动力学研究。结果表明：Fe3 O4纳米粒子成功地复合到埃洛石的表面;溶液初始pH值对磁性埃洛石吸附亚甲基蓝的影响较大;磁性埃洛石复合材料对亚甲基蓝的吸附行为符合准二级动力学模型。     

中药通草渣对水中亚甲基蓝吸附效能与机理的研究

选择中药通草残渣作为生物吸附剂,对水中亚甲基蓝染料(MB)进行吸附,探究其吸附效能和吸附机理。采用响应面法中Box-Behnken Design,考察吸附剂投加量、pH、MB溶液初始质量浓度和吸附时间对通草残渣去除MB的影响,并对实验参数进行优化。在最优参数组合条件下,通过实验验证其预测值和实验值符合度一致。吸附等温线与动力学模型拟合结果显示：通草残渣对水中亚甲基蓝的吸附过程符合Langmuir模型(R²=0.997)和准二级动力学模型(R²=0.999 8),其吸附量为115.72 mg/g,表明该吸附过程以均匀的单层吸附为主,对亚甲基蓝的吸附速率受膜扩散和颗粒内扩散共同控制。同时,该吸附过程存在Na⁺、K⁺、Ca²⁺的交换情况,对Cl^-、SO₄^2-的影响不明显。表征结果显示,通草残渣吸附水溶液中的亚甲基蓝后,出现比表面积增大、孔容加深、孔径缩小、电荷强度变小、红外基团变化不大的特点,提示通草残渣对水中亚甲基蓝...     

磁性响应茶渣制备及其对水溶液中亚甲基蓝的吸附

采用化学共沉淀技术制备了茶渣（TW）/纳米Fe₃O₄磁性复合材料（magnetic tea waste,MTW）,用扫描电镜（SEM）、X射线光电子能谱仪（XPS）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、X射线粉末衍射仪（XRD）和比表面积测定仪（BET）对其结构进行了表征,并考察了其对水溶液中亚甲基蓝（methylene blue,MB）的吸附性能。结果表明,MTW磁性响应明显,其表面可见有颗粒状物质堆积。MTW对MB吸附量随Fe₃O₄负载量增加而先增大后减小,并在负载量为23.16%时达到最大,此时MTW表面Fe元素的原子分数为5.24%,比表面积比TW增大85.71%,孔容积增大1倍。在303K下其对MB的Langmuir最大吸附量为160.5mg/g,比TW提高了9.93%,并具有良好的再生与循环使用性能。     

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。     

Pd/Fe3O4 supported on bio-waste derived cellulosic-carbon as a nanocatalyst for C–C coupling and electrocatalytic application

The current work describes the synthesis of a new bio-waste derived cellulosic-carbon supported-palladium nanoparticles enriched magnetic nanocatalyst (Pd/Fe₃O₄@C) using a simple multi-step process under aerobic conditions. Under mild reaction conditions, the Pd/Fe₃O₄@C magnetic nanocatalyst demonstrated excellent catalytic activity in the Hiyama cross-coupling reaction for a variety of substrates. Also, the Pd/Fe₃O₄@C magnetic nanocatalyst exhibited excellent catalytic activity up to five recycles without significant catalytic activity loss in the Hiyama cross-coupling reaction. Also, we explored the use of Pd/Fe₃O₄@C magnetic nanocatalyst as an electrocatalyst for hydrogen evolution reaction. Interestingly, the Pd/Fe₃O₄@C magnetic nanocatalyst exhibited better electrochemical activity compared to bare carbon and magnetite (Fe₃O₄ nanoparticles) with an overpotential of 293 mV at a current density of 10 mA·cm^–2.     

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。     

木薯淀粉磁性微球的结构表征及其对溶菌酶的吸附性能

磁性微球是高分子材料与磁性物质通过一定作用复合而成的一类具有特殊功能的磁性高分子微球。以木薯淀粉为原材料,复合共沉淀法制备的改性磁流体Fe₃O₄,采用两步法(化学交联法)制备木薯淀粉磁性微球。利用傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪、同步热分析仪、扫描电镜、激光粒度仪、磁天平等对其性能及结构进行表征并研究其对溶菌酶的吸附行为。通过单因素法考察磁性微球用量、溶液pH值、吸附温度、吸附时间对吸附率的影响,并采用准一级动力学模型和准二级动力学模型研究其吸附动力学。结果表明:制备的木薯淀粉磁性微球Fe₃O₄含量为19.71%,D₅₀(中位径)为15.40μm,磁化率为1.571×10^-3cm³/g,形貌规整;在微球用量为1.25g,溶液pH=10,吸附温度为25℃,吸附时间为80min时,微球对溶菌酶的吸附率最高,达到84.67%。以相关系数R²为参考,准二级动力学模型(R²=0.99993)较准一级动力学模型(R²=0.99174)、颗粒内扩散模型(R²=0.69996)能更好描述木薯淀粉磁性微球对溶菌酶的吸附行为。     

有机磁性膨润土对环丙沙星和四环素的吸附性能

为了提高磁性膨润土（magnetic bentonite,MB）的磁分离性能,达到高效去除抗生素的目的,本文采用羧甲基纤维素（sodium carboxymethyl cellulose,CMC）和壳聚糖（chitosan,CS）相互作用所生成的有机共聚膜（chitosan/sodium carboxymethyl cellulose copolymer film,CC）对MB进行联合修饰,制得双有机修饰的有机磁性膨润土（magnetic bentonite/carboxymethyl cellulose-chitosen composite,MB-CC）,同时进行了MB-CC对环丙沙星（ciprofloxacin,CIP）和四环素（tetracyclines,TC）的吸附性能研究。表征结果表明,磁性Fe₃O₄纳米粒子和有机共聚膜CC成功地固定在MB上;经过CC改性,提高了Fe₃O₄的稳定性和对CIP及TC的去除性能。吸附结果表明,在pH为5、温度为25℃的条件下,MB-CC对CIP和TC的吸附容量（182mg/g和189mg/g）高于MB对CIP和TC的吸附容量（147mg/g和136mg/g）。经过5次循环,MB-CC对CIP和TC的去除率仍然保持在90%以上。与Freundlich模型相比较而言,CIP和TC在MB和MB-CC上的吸附行为更加符合Langmuir模型;吸附过程可由准二级动力学模型描述,说明吸附速率主要由化学吸附控制。MB-CC对CIP和TC的吸附机理主要包括孔扩散、阳离子交换和静电吸引作用。综上所述,MB-CC具有合成简单、高效等优点,是一种很有前途的抗生素废水去除方法。     

等离子体辅助快速合成磁性Fe3O4/NaA复合材料及其CO2吸附性能

吸附法是捕集分离CO₂等温室气体的重要方法,磁性复合材料能实现气固相快速分离而备受关注。本文利用介质阻挡放电等离子体处理方法,分别对磁性Fe₃O₄和分子筛前体进行处理,再通过水热法快速制备了Fe₃O₄/NaA复合材料。利用X射线衍射、红外光谱、扫描电镜和元素扫描等技术进行了表征,并考察了复合材料中Fe₃O₄/NaA含量比对CO₂吸附性能和磁性能的影响。结果显示,当Fe₃O₄的质量分数为23.2％时,Fe₃O₄/NaA复合材料既具有优异CO₂吸附能力（2.10mmol/g）,又具有较好的磁性（25.92emu/g）,同时CO₂吸附-脱附循环稳定性高,是一种新型磁性CO₂吸附剂。在采用流化床吸附捕集CO₂技术中,有望实现气固高效磁分离。     

Synthesis of a novel functional group-bridged magnetized bentonite adsorbent:Characterization,kinetics, isotherm,thermodynamics and regeneration

A novel magnetic adsorbent was synthesized by magnetizing bentonite by APTES-Fe_3O_4 via a functional groupbridged interaction. The characterization of APTES-Fe_3O_4/bentonite was conducted via transmission electron microscope(TEM), X-ray diffraction(XRD), Fourier transform infrared spectrophotometer(FT-IR), thermal gravimetric analysis(TGA), vibrating sample magnetometer(VSM), zeta potential analysis and Brunner–Emmet–Teller(BET). The APTES-Fe_3O_4/bentonite was assessed as adsorbents for methylene blue(MB) with a high adsorption capacity(91.83 mg·g~(-1)). Factors affecting the adsorption of MB(such as p H, equilibrium time, temperature and initial concentration) were investigated. The adsorption process completely reaches equilibrium after 120 min and the maximum sorption is achieved at p H 8.0. The adsorption trend follows the pseudosecond order kinetics model. The adsorption data gives good fits with Langmuir isotherm model. The parameter factor RLfalls between 0 and 1, indicating the adsorption of MB is favorable. The adsorption process is endothermic with positive ΔH~0 values. The positive values of ΔG~0 confirm the affinity of the adsorbent towards MB, and suggest an increased randomness at the solid–liquid interface during the adsorption process. Regeneration of the saturated adsorbent was easily carried out via gamma-irradiation.