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具有特定理化性质的多功能复合材料,尤其是氨基功能化的磁性核壳式复合材料(Fe3O4@SiO2-NH2)作为一种新型材料,已成为众多研究领域中的一个研究热点。由于其具有独特而方便的可磁控分离特性、较高的比表面积、廉价易得及低毒性和良好的生物相容性,使得其在蛋白质或DNA分离、靶向药物传输等生物医学上、重金属探测及分离等环境科学方面、以及在催化领域的应用越来越受到人们的关注。本文首先用溶剂热法合成了Fe3O4磁性纳米颗粒,然后使用正硅酸乙酯(TEOS)和3-氨基丙基三甲氧基硅烷(APTMS)作为反应前驱体和硅源,通过简单的溶胶-凝胶法一步共聚合成了具有磁响应的Fe3O4内核、功能化程度较高的氨基(-NH2)功能化外壳的核壳式Fe3O4@SiO2-NH2纳米颗粒。实验表明APTMS的用量及TEOS的预水解时间对形成结构规整且氨基功能化程度较高的Fe3O4@SiO2-NH2纳米颗粒有着极其重要的决定作用。其中在APTMS加入之前,TEOS水解的这段时间的长短对功能化外壳的形成有着很大的影响,而APTMS的用量事关材料形貌的分散性及氨基功能化的程度好坏。此外,本文还对不同氨基功能化程度的样品结构及物化性能进行了详细的表征。其次,在最佳条件下制备的Fe3O4@SiO2-NH2材料进行了Pb(Ⅱ)的吸附实验。实验结果表明,Pb(Ⅱ)的最佳吸附pH范围在5-6之间,吸附剂在25℃对Pb(Ⅱ)的最大饱和吸附量为238mg/g。吸附模型符合Langmuir模型,吸附动力学符合准二阶吸附动力学模型的特征。吸附热力学的数据表明Fe304@SiO2-NH2材料对Pb(Ⅱ)的吸附过程是一个自发进行的放热过程。此外,Fe3O4@SiO2-NH2材料可以经过多次使用仍能保持较高的吸附性能。通过对材料性能测试的实验结果来看,Fe3O4@SiO2-NH2材料优异的吸附表现以及自身独特的可磁控分离特性,使得其在应用当中可以避免耗时而繁琐的固-液分离程序,因而在废水中Pb(Ⅱ)的去除中有着很好的应用前景。