纳米Fe3O4@茶渣/海藻酸钙磁性复合材料制备及其对亚甲基蓝的吸附性能与吸附机制

作者：龚新怀^*; 李明春; 杨坤; 吴珠海; 王兆礼; 吕橄; 吴振增

来源：复合材料学报, 2021, 38(02): 424-438.

DOI：10.13801/j.cnki.fhclxb.20200507.002

• 茶渣
• 海藻酸钠
• 微球
• 磁性分离
• 吸附
• 亚甲基蓝

采用离子共沉淀技术在茶渣(Tea waste, TW)表面沉积纳米Fe3O4粒子(TW@nano-Fe3O4),用溶胶凝胶法制备茶渣@纳米Fe3O4/海藻酸钙(TW@nano-Fe3O4/CA)磁性复合微球,通过SEM、XPS、XRD、振动样品磁强计(VSM)及万能试验机对材料结构和性能进行了表征与测试,并研究了其对水溶液中亚甲基蓝(Methylene blue, MB)的吸附性能与机制。结果表明,TW@nano-Fe3O4/CA复合微球磁性响应明显,粒径为1.2～1.7 mm。微球表面粗糙、褶皱,内部为疏松多孔道结构。随TW@nano-Fe3O4含量增加,微球粒径增加,磁响应增强,但对MB的吸附量缓慢下降;TW@nano-Fe3O4/CA微球对MB的吸附动力学数据与准二级动力学方程拟合较好,等温吸附过程符合Langmuir模型,对MB的吸附过程是自发性和熵减小的放热过程。在303 K下,质量配比为TW@nano-Fe3O4∶CA=4∶1的复合微球对MB的Langmuir最大吸附量为272.5 mg·g-1,比TW提高86.7%,并具有良好的再生与循环使用性能。

• 单位
  华侨大学; 福建省生态产业绿色技术重点实验室; 武夷学院