功能化纳米复合材料Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)-APTMS的制备及其对Pb(Ⅱ)的吸附

作者：牛乙涛; 包国庆; 吴纯鑫; 赵德明

来源：复合材料学报, 2022, 1-17.

DOI：10.13801/j.cnki.fhclxb.20220905.001

• 超声波
• 磁性纳米复合材料
• 络合吸附
• 吸附动力学
• 铅离子

为解决磁性纳米Fe_(3)O_(4)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FeCl_(3)和FeSO_(4)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SiO_(2)包覆的氨基功能化纳米复合材料Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)-APTMS，并采用TEM、FT-IR、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，△G~(0)<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，k_(2)=0.0401 g·mg~(-1)·min~(-1)，q_(e)=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。

• 单位
  浙江工业大学