磺酸基功能化磁性纳米粒子的制备、袁征及除去水中Cu(Ⅱ)的研究.pdf

化学工程师
Sum 202 No07
Chemical Engineer
2012年第07期
文章编号:1002-1124(2012)07-0015-05
盖磺酸基功能化磁性纳米粒子的制备
表征及除去水中Cu(I)的研究
王朝辉1,杨芳2
(1.甘肃华明电力股份有限公司,甘肃平凉744000:2.中石油兰州化工研究中心,甘肃.兰州730060)
摘要:通过化学一步共沉淀法制备了疏水性的FeO2纳米粒子,然后采用反相微乳液法制备出分散性
良好、粒径均匀的FeOA@SiO2复合磁性纳米粒子,紧接着用2-(4-氯磺酰苯基)乙基三甲氧基硅烷对其表面
进行修饰,最终再经过1.0MNa溶液处理得到富含磺酸基官能团磁性纳米吸附剂(Fe3OA@SiO2-S0Na)。通过
透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、振动样品磁强计(VSM)等对其进行了表征,着重研究
了其对水溶液中Cu(I)离子的吸附性能。结果表明,溶液的pH值能显著影响吸附剂对Cu(Ⅱ)离子的吸附
效果,其中pH值为5.1时吸附效果最佳,即Cu(Ⅱ)从初始的20mg·L降低至0.45mg“L-1,意味着97.8%的
Cu([)从溶液中除去,通过用0.1MHCl洗涤可把Cu(I)从吸附剂中脱离下来并且可以重复使用。
关键词:功能化FeO纳米粒子;纳米吸附剂;Cu(I);2-(4-氯磺酰苯基)乙基三甲氧基硅烷
中图分类号:TB383
文献标识码:A
Sodium sulfonate functionalized magnetic Fe o @Sio towards the preparation of sorbent
for Cu(I)removal
WANG Chao-hui, YANG Fang
(1 Gansu hua ming Electrical Co., Id, Pingliang 744000, China: 2. Petrochina Lanzhou Petrochemical Research Center, Ianzhou
730060, China
Abstract: The hydrophobic magnetite nanoparticles were prepared via a one-pot chemical coprecipitation
method. Then, the well -dispersed and uniform Fe, 0, @Si0 nanocomposites were synthesized by a reverse mi
croemulsion Subsequently, Fe: @i0 nanocomposites weeeaced w h 2(4-chlorsul n phen) ltrimethoxysi
lane and then 1.0 M Nacl solution was used to hydrolysis $021 group. Finaly, the magnetic nano-adsorbent
Fe 0,@i0 $: Na was obtained. The nano-adsorbent was characterized with Transmission electron microscopy
(TEM), X-ray diation( RD Fourier ran om naed speco copy(ft-ir)and Quantum Design vibrating
sample magnetometer(VSM ) The new developed nano-adsorbent Fe, 0,@Si0, Na was investigated in removing
Cu(I )from aqueous solution. The research work on the adsorption revealed that the concentration of Cu( II )changed
fom 20 to 0.45 mg ,and it suggested that 97. 8%o of Cu (I ) could be removed from aqueous solution at PH 5.1, and
Fe, 0,@i0 SO adsorbed Cu(I )after being treated with O1M Hcl could be used as a reusable nano-adsorbent
Key words functionalized magnetite nanoparticles; nano-ad o bent; Cu( I 2-(4-chiorosulonylphenyl)
ethyltrimethoxysilane
众所周知,有毒重金属污染的水已经在全球被化l。因此,怎样有效除去水体中重金属铜离子已成
发现。将含有重金属离子的废水直接排放到环境为目前亟待解决的重要问题。近年来,人们开发了
中,水生物以及农作物会累积富集这些重金属离子,很多种技术用于去除重金属离子,其中包括化学沉
并通过饮水和食物链等方式对人类健康产生严重淀法、电沉积法溶剂萃取法、离子交换法以及吸附
的危害。铜是人体所必须的有益元素,它本身毒性法。在这些方法中,吸附法越来越受到人们的关注
比较小,然而当人体摄入过量的铜后就会刺激消化因为它操作起来简单、费用较低而且可以把污水中
系统,造成腹痛呕吐,长期过量接触便会引起肝硬的重金属离子有效地除去。磁性纳米吸附剂与传统
的吸附剂相比较,它们通过外界磁场可以快速地回
收磁性纳米粒子以及去除重金属离子。同时,它还
收稿日期:2012-05-07
具有较大的比表面积以及不存在内扩散阻力现象。
作者简介:杨芳(1975-),女,工程师,204年毕业于兰州大学分析因此,它被认为是一种很有潜力的重金属离子吸附
化学专业,理学硕士,目前主要从事仪器分析方面的工作