Fe3O4/纤维素磁性纳米材料对亚甲基蓝的吸附性能研究
2019-02-13赖金花刘凯杨聪陶玉婷吴迪刘贤响
应用化工 2019年1期
赖金花,刘凯,杨聪,陶玉婷,吴迪,刘贤响
(湖南师范大学 化学化工学院 石化新材料与资源精细利用国家地方联合工程实验室,湖南 长沙 410081)
磁性纳米复合物(MNCs)具有磁性强、比表面积大等特点,作为吸附剂用于废水的净化逐渐得到了国内外学者的高度关注[1-7]。MNCs 吸附剂是通过在磁性纳米颗粒(MNPs)的表面修饰或包裹聚合物[8]、表面活性剂[9]、贵金属[10]和无机氧化物[11]等得到的。
Fe3O4是一种典型的磁性纳米粒子,因磁效应和表面效应等特殊的性质,在生物医学、重金属离子的吸附等领域发挥着重要作用,应用前景十分广阔。添加高分子聚合物对 Fe3O4纳米颗粒进行负载,可以获得能在水中稳定分散的磁性纳米粒子,有效地克服了传统工艺的缺点[12-13]。
本文利用纤维素负载磁性纳米Fe3O4制备出新型、无机-有机 Fe3O4/纤维素复合材料,并将其用于处理亚甲基蓝模拟的印染废水,优化吸附工艺条件,研究吸附动力学,推测反应机理,为该材料的实际应用提供理论基础和实验参考。
1 实验部分
1.1 试剂与仪器
微晶纤维素、FeCl2·4H2O、NH3·H2O、亚甲基蓝、 硫酸等均为分析纯。
HWCL-1型恒温磁力搅拌器;TGL-16G型离心机;GJ101型电热鼓风干燥箱;BL6-180A型超声波清洗仪;SP-754型紫外可见分光光度计。
1.2 Fe3O4/纤维素复合材料的制备
1.2.1 纳米纤维素的制备 将1.0 g微晶纤维素(MCC)粉末分散到烧瓶中的13 mL水中,在搅拌下缓慢滴加7 mL 98%的硫酸,在50 ℃下连续搅拌水解2 h。加入大量的水(50 mL)淬灭水解,并离心(3 300 r/min)30 min。用水洗至中性,再利用超声波使其分散在水中。得到纳米纤维素的乳白色胶体分散体。……
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