水體中重金屬污染是當(dāng)今世界范圍內(nèi)最嚴(yán)重的環(huán)境問題之一。在眾多水體重金屬離子去除技術(shù)中,磁性固相吸附技術(shù)因其易于操作、成本低、去除效率高、無二次污染,且便于分離、再生和重復(fù)利用等特點(diǎn)而具有廣闊的應(yīng)用前景。然而現(xiàn)有的磁性固相吸附材料因普遍存在形貌不佳、磁性能和功能化效果差等缺陷導(dǎo)致其吸附容量低、選擇性較差,而限制了該技術(shù)的應(yīng)用。因此,研究具有高吸附容量和良好選擇性的高效磁性吸附材料對(duì)于發(fā)展磁固相吸附去除重金屬離子技術(shù),治理和改善環(huán)境污染具有十分重要的意義。本文在綜合論述重金屬污染物吸附去除和磁性吸附材料研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,利用Fe₃O₄的磁特性及PAMAM的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝優(yōu)化,制備出一系列功能化的Fe₃O₄@PAMAM納米復(fù)合材料,并考察其對(duì)水中Cu（Ⅱ）、Pb（Ⅱ）、Cd（Ⅱ）和Hg（Ⅱ）的吸附行為、選擇性和再生性。研究為新型重金屬去除技術(shù)的開發(fā)提供重要的理論基礎(chǔ)。主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下:（1）功能化零維Fe₃O₄@PAMAM納米復(fù)合材料制備。以... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１?ＰＡＭＡＭ的分子結(jié)構(gòu)示意圖（Ｇ２．０）??Ｆｉｇ．?１．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｍｏｌｅｃｕｌａｒ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ＰＡＭＡＭ?（Ｇ２．０）??

由于水中有毒重金屬離子在江河湖泊中被稀釋，常常會(huì)以痕量或超痕??量的形式存在，盡管現(xiàn)代分析儀器（如：電感耦合等離子體質(zhì)譜／原子發(fā)射光譜儀??ＩＣＰ－ＭＳ／ＯＥＳ）已具備較高的靈敏度，但為了能準(zhǔn)確地追蹤和監(jiān)測(cè)水中的重金屬離??子，在測(cè)量之前需要先通過適宜的前處理技術(shù)分離和富集待測(cè)樣中的重金屬離子，??在目前已有的眾多前處理技術(shù)中以吸附材料為基礎(chǔ)的固相萃取技術(shù)應(yīng)用尤其廣??泛［６６＃］，但傳統(tǒng)吸附材料存在的效率低、操作過程繁瑣、吸附劑用量大、固態(tài)雜??質(zhì)不易分離以及吸附材料循環(huán)性差等問題也極大地限制了固相萃取技術(shù)的多領(lǐng)??域應(yīng)用。??因此，很有必要開發(fā)出一種新的高吸附容量、高選擇性、高穩(wěn)定性而又便于??分離和再生的吸附劑材料。??１．２．１磁性吸附材料研究現(xiàn)狀??針對(duì)吸附劑材料在重金屬吸附和檢測(cè)中不易回收、吸附性差等問題，近年來，??以吸附功能材料與磁性材料為基礎(chǔ)制備出的磁性吸附材料在重金屬離子的吸附??和檢測(cè)方面開始得到廣泛研究和應(yīng)用。??

復(fù)合材料不僅易操作、低成本、易于分離、再生和再利用，同時(shí)也兼具了高吸附??容量和選擇性等優(yōu)點(diǎn)Ｉ１８，８５，％，這些特點(diǎn)使其成為非常有應(yīng)用前景的一類新型吸附??劑材料。其基本結(jié)構(gòu)如圖１．３所示，一般是以具有良好磁性能的磁性材料為核，??表面修飾具有特定活性功能基團(tuán)的有機(jī)聚合物殼層。眾多的研究表明磁性納米復(fù)??合材料的吸附性能，比如吸附容量、選擇吸附性能等，與有機(jī)聚合物殼層所攜帶??的活性基團(tuán)種類密切相關(guān)［８７＿８９］，例如有報(bào)道指出含硫基團(tuán)對(duì)于Ｈｇ（ＩＩ）離子具有很??強(qiáng)的選擇吸附性［９（＞］。??常見磁性納米復(fù)合材料吸附劑表面功能基團(tuán)有氨基（－ＮＨ２）、羧基（－ＣＯＯＨ）、??含硫基團(tuán)（－ＳＨ、－Ｓ０３Ｈ等）和羥基（－ＯＨ）等。這些基團(tuán)通過配位絡(luò)合、離子交換、??靜電吸引等作用形式吸附重金屬離子，在利用攜帶特定基團(tuán)的有機(jī)聚合物材料包??覆改性制得的磁性吸附材料可對(duì)水中重金屬離子有選擇地吸附。吸附材料表面功??能基團(tuán)的性質(zhì)，決定了其吸附機(jī)理及對(duì)不同離子的選擇吸附性。??那些含氮的功能基團(tuán)既可通過配位絡(luò)合和靜電吸引作用吸附陽離子重金屬??離子（例如Ｃｕ（ＩＩ）、Ｐｂ（ＩＩ）、Ｃｄ（ＩＩ）等），也可通過靜電吸引作用吸附陰離子重金屬??離子（例如Ｃｒ（ＶＩ）和Ａｓ（Ｖ）等）。這類基團(tuán)的吸附特性與溶液ｐＨ條件有很大的關(guān)聯(lián)。??８??

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3572870