功能化纳米复合材料Fe3O4@SiO2-3-氨丙基三甲氧基硅烷的制备及其对Pb(Ⅱ)的吸附

摘要：

为解决磁性纳米Fe3O4 颗粒易腐蚀、团聚等问题,对其进行功能化修饰改进.在超声波辐照下以FeCl3 和FeSO4 为原料,氨水为沉淀剂,然后加入正硅酸乙酯(TEOS)和 3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)进行功能化修饰,制备得到SiO2 包覆的氨基功能化纳米复合材料Fe3O4@SiO2-APTMS,并采用TEM、FTIR、VSM、TGA、低温氮吸附、XRD等对其进行表征测试,证实了超声波辐照下制备的复合材料具有磁响应强度强、耐酸碱性强、分散性高、比表面积大、粒径小等特点,同时探究了纳米复合材料对Pb(Ⅱ)的吸附性能.结果表明:溶液初始pH值为 5.86,吸附剂投加量为 1.0～1.5 g·L-1 时Pb(Ⅱ)吸附效果较好;Langmuir模型适合模拟该等温吸附过程,吉布斯自由能变?G0<0,吸附过程是一个自发过程;准二级动力学可以较好地描述Pb(Ⅱ)在复合材料上的吸附行为,准二级动力学常数k2=0.0401 g·mg-1·min-1,达到吸附平衡时的吸附量qe=80.041 mg·g-1;推测得到吸附机制主要为离子交换和络合吸附.

关键词：超声波、磁性纳米复合材料、络合吸附、吸附动力学、铅离子

所属期刊栏目：40

分类号：X78;TQ138.1;TB332(化学工业废物处理与综合利用)

在线出版日期：2023-07-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共16页

页码：3350-3365