李梦佳，王珠银，申明霞，赵殷珩

(河海大学力学与材料学院，南京 211100)

1 引 言

工业废水中的Pb2+主要来源于铅蓄电池和铅制品行业的废水排放，一旦进入人体后将对人体的肝、肾、大脑和神经系统造成严重的影响[1]。常用的Pb2+治理方法有离子交换法、吸附法、化学沉淀法、电化学处理法、膜分离法等[2-4]。这些方法普遍存在投入高、消耗大、产生污泥等不足[5-6]。

吸附法是一种常用的去除Pb2+的有效方法[7]。但传统的吸附剂如离子交换树脂、活性炭、壳聚糖等，存在难回收问题。功能化磁性纳米粒子是一种具有超顺磁性的新型材料，比表面积很大[8]，其表面官能团(如氨基、羧基、羟基、巯基等)，能与不同的金属阳离子发生螯合作用，吸附容量较高，并易在外部磁场下快速回收[9]，是一种非常有研究价值的吸附剂。Tang等[10]采用共沉淀法制备Fe3O4粒子，然后加入TEOS制得Fe3O4@SiO2粒子，最后加入APTES得到粒径大小平均为270 nm的Fe3O4@SiO2-NH2粒子，吸附Pb2+的最大吸附容量为128.21 mg/g。这种方法制得的Fe3O4@SiO2-NH2粒子粒径大，且对Pb2+的吸附容量低。因此合成一种粒径小且吸附容量高的功能化磁性纳米粒子是亟待研究的课题。

本研究采用共沉淀法合成Fe3O4粒子，然后采用溶胶凝胶一步法合成氨基功能化的Fe3O4@SiO2-NH2粒子。通过SEM、FTIR和VSM等方法对合成粒子表征，探讨介质pH值对吸附Pb2+的最大容量的影响，并分别拟合等温吸附模型、吸附动力学和热力学方程，探究Fe3O4@SiO2-NH2粒子对Pb2+的吸附行为。

2 实 验

2.1 实验原料

六水合氯化铁(FeCl3·6H2O)、四水合硫酸亚铁(FeSO4·4H2O)、氨水、无水乙醇、正硅酸乙酯(TEOS)、硝酸铅，均为分析纯，南京化学试剂有限公司；……