本文關(guān)鍵詞：聚乙烯亞胺功能化磁性納米顆粒的制備及其吸附去除六價(jià)鉻、茜素紅S和甲基橙的研究　出處：《昆明理工大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：Cr(Ⅵ)和染料廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域,眾所周知,持續(xù)排入到環(huán)境中的Cr(Ⅵ)和染料廢水在世界各地引發(fā)了嚴(yán)重的環(huán)境問題。吸附被認(rèn)為是一種簡(jiǎn)單有效、成本相對(duì)低廉的Cr(Ⅵ)和染料的去除方法。與傳統(tǒng)材料相比,Fe304磁性納米顆粒吸附劑由于較大的比表面積和外加磁場(chǎng)下容易與廢水分離在過去幾十年里已經(jīng)引起了相當(dāng)大的關(guān)注。本文為了提高Fe304磁性納米顆粒作為吸附劑的穩(wěn)定性、選擇性和吸附性能,采用聚乙烯亞胺作為穩(wěn)定劑,提出了一種基于戊二醛交聯(lián)反應(yīng)的簡(jiǎn)便、溫和且可再生的化學(xué)路線用于研究Fe304納米粒子的改性。改性的磁性納米顆粒簡(jiǎn)寫為Fe3O4@NH2@PEI,通過戊二醛與PEI和磁性納米顆粒上的氨基交聯(lián)反應(yīng)制備得到對(duì)六價(jià)鉻、茜素紅S和甲基橙具有良好的吸附能力且高度穩(wěn)定的聚乙烯亞胺共價(jià)功能化磁性納米顆粒。Fe3O4@NH2@PEI的組成成分通過TEM、SEM、XRD、 FTIR、TGA等一系列表征得以驗(yàn)證。Fe3O4@NH2@PEI吸附Cr(Ⅵ)過程僅需要10分鐘,符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型。等溫吸附過程在318K時(shí)得到最大吸附容量175.76 mg g-1,符合Langmuir模型。熱力學(xué)參數(shù)(△G、△H、AS)計(jì)算結(jié)果顯示Fe3O4@NH2@PEI吸附六價(jià)鉻過程自發(fā)吸熱。材料穩(wěn)定性能測(cè)試顯示使用0.5 mol L-1氫氧化鈉溶液可以有效地再生吸附劑,此外,20次吸附-解吸附循環(huán)實(shí)驗(yàn)后其吸附量無顯著的降低,在強(qiáng)酸強(qiáng)堿環(huán)境中均顯示出高度穩(wěn)定性能。最重要的是,制備得到的Fe3O4@NH2@PEI可以從復(fù)雜的工業(yè)廢水中有效地和選擇性地吸附Cr(Ⅵ),表明Fe3O4@NH2@PEI可以作為一個(gè)有前途的吸附劑用于實(shí)際廢水六價(jià)鉻的高效率去除。染料吸附過程可以在20分鐘內(nèi)完成,吸附過程符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型,Langmuir和Freundlich吸附模型的研究中表明,Langmuir模型更適合描述茜素紅S和甲基橙吸附到Fe3O4@NH2@PEI上的過程,茜素紅S和甲基橙的最大吸附容量達(dá)到256和242 mgg-1,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于修飾前的納米磁性顆粒。Fe3O4@NH2@PEI對(duì)陰離子染料具有選擇性吸附特性,可用于解決陰離子染料與陽離子染料混合物的分離。此外,15次吸附-解吸附循環(huán)實(shí)驗(yàn)后其吸附量無顯著的降低,顯示了較好的機(jī)械強(qiáng)度�？紤]到所有的優(yōu)勢(shì),Fe3O4@NH2@PEI可以作為一個(gè)有前途的吸附劑從工業(yè)廢水中選擇性吸附和分離染料。
[Abstract]:Cr (鈪，

本文編號(hào)：1401545