Fe_3O_4@SiO_2-NH_2磁性复合材料对水中单宁酸的吸附性能研究  被引量:12

Adsorption of tannic acid from water by Fe_3O_4@SiO_2-NH_2 magnetic composites

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作  者:王雪[1] 孟令友[1] 代莹[2] 邹金龙[1,3] 

机构地区:[1]黑龙江大学功能无机材料化学教育部重点实验室,哈尔滨150080 [2]黑龙江工程学院土木工程系,哈尔滨150050 [3]黑龙江大学高效转化的化工过程与技术教育厅重点实验室,哈尔滨150080

出  处:《环境科学学报》2013年第8期2193-2198,共6页Acta Scientiae Circumstantiae

基  金:国家自然科学基金青年基金项目(No.51108162);国家自然科学基金国际合作与交流项目(No.51210105014);中国博士后面上资助项目(No.20110491121);黑龙江省博士后面上资助项目(No.LBH-Z10048);黑龙江省研究生创新科研项目(No.YJSCX2012-323HLJ)~~

摘  要:通过简单方法制备出Fe3O4@SiO2-NH2磁性复合材料,并利用XRD、FT-IR、VSM和SEM等手段对其物理化学性质进行了表征,最后对水中单宁酸进行了吸附性能研究.结果表明,所制备复合材料上的氨基基团(N—H的特征吸收峰出现在1549.53cm-1)能够与单宁酸上的酚羟基反应,使—NH2质子化形成NH+3,并利用良好的磁性(42.5emu.g-1)使单宁酸从水中分离去除;对单宁酸的吸附符合Langmuir吸附模型和拟二级吸附动力学方程;在pH=6时,基于氢键和静电吸附的协同作用,吸附能力达到最强,为85.18mg.g-1(吸附温度为25℃,吸附时间为60min).研究证实,Fe3O4@SiO2-NH2磁性复合材料与Fe3O4@SiO2和SiO2相比,对单宁酸有更好的吸附性能,同时通过外磁场可以达到固液分离的效果.Fe3O4@SiO2-NH2 magnetic composites was prepared by a simple method,and its physical and chemical properties were characterized by XRD,FT-IR,VSM and SEM.Fe3O4@SiO2-NH2 magnetic composites exhibited a high adsorption capacity for aqueous tannic acid(TA).Amino group(N—H characteristic peaks at 1549.53 cm-1) on the composites can react with phenolic hydroxyl group of the TA and protonate the —NH2 to form of NH+3.After adsorption,the composites(42.5 emu · g-1) were separated from the water by the external magnet.Adsorption of TA on the composites can be described by Langmuir adsorption model and pseudo-second adsorption kinetics.Base on the electrostatic force and the hydrogen bonding interaction at the pH=6,the maximum adsorption capacity(85.18 mg · g-1) of this composites was obtained(25 ℃ and 60 min).Results confirmed that TA can be effectively adsorbed by Fe3O4@SiO2-NH2 magnetic composites,and the solid-liquid separation can be achieved by the external magnetic field.

关 键 词:Fe3O4@SiO2-NH2 单宁酸 水污染 吸附 

分 类 号:X703[环境科学与工程—环境工程]

 

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