作者单位
摘要
吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室, 吉林 长春 130021
吸附法处理含铅废水因其经济性备受关注。 开发可回收的专一性Pb(Ⅱ)吸附材料是高效处理含铅废水和实现铅回收的关键。 结合氧化石墨烯(GO)的强吸附性、 Fe3O4的磁性和表面印迹技术, 以氧化石墨烯负载四氧化三铁(Fe3O4/GO)为载体, 硝酸铅为模板离子, 甲基丙烯酸(MAA)及水杨醛肟(SALO)为功能单体, 乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂制备了磁性Pb(Ⅱ)表面印迹材料(Fe3O4/GO-IIP), 并探讨其重复利用性和对Pb(Ⅱ)的专一性吸附性。 结合XRD, SEM, FTIR等谱学方法, 对Fe3O4/GO-IIP进行表征, 并分析其对Pb(Ⅱ)的吸附机理。 以Fe3O4/GO-IIP作为吸附剂选择性去除水溶液中的Pb(Ⅱ), 结果表明, Fe3O4/GO-IIP对Pb(Ⅱ)具有很好的亲和性, 反应在5 min内, 对初始浓度10 mg·L-1 的Pb(NO3)2的去除率达到70%, 反应在20 min左右达到吸附平衡。 准二级吸附动力学和Langmuir吸附等温线能较好的表达其吸附过程。 TEM和SEM图谱证明了Fe3O4均匀地分散在GO表面, 粒径为10~20 nm, Fe3O4/GO-IIP表面存在Pb(Ⅱ)印迹孔穴, 增强其对Pb(Ⅱ)的选择吸附性; 在竞争离子[Cd(Ⅱ), Zn(Ⅱ), Cu(Ⅱ)]存在条件下, Fe3O4/GO-IIP对目标污染物Pb(Ⅱ)的选择性系数比非印迹吸附材料(NIP)提高2~5倍; XRD和FTIR谱图分别从晶相结构和官能团证明了Fe3O4/GO-IIP的成功合成。 对制备材料进行磁分离后洗脱再利用, 结果表明Fe3O4/GO-IIP具有良好的重复利用性。 该结果对于含铅废水处理和铅回收具有重要的意义。
磁性铅离子印迹聚合物(Fe3O4/GO-IIP) Magnetic Pb(Ⅱ)-ion imprinted polymer (Fe3O4/GO-II XRD XRD FTIR FTIR SEM SEM Pb(Ⅱ) Pb(Ⅱ) 
光谱学与光谱分析
2017, 37(11): 3499
作者单位
摘要
吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室, 长春 吉林 130021
纳米铁广泛用于水中重金属离子的去除, 但由于其易团聚的特性, 在地下水中迁移性差, 使其修复效果降低。 氧化石墨烯具有吸附重金属的作用, 但由于其表面带有负电荷, 对带负电的高价铬(Cr2O2-7, CrO2-4)吸附作用较弱。 以氧化石墨烯(GO)为载体, 采用液相还原法制备的氧化石墨烯负载纳米铁(rGO-nZⅥ), 在改善纳米铁的分散性的同时, 利用nZⅥ将带负电的高价铬(Cr2O2-7, CrO2-4)还原为带正电的三价铬(Cr3+), 增强了氧化石墨烯对其吸附的性能。 利用XRD和TEM对制备的rGO-nZⅥ进行表征, 表明制备的rGO-nZⅥ近似球形, 粒径为20~100 nm; 零价铁负载在GO表面。 应用rGO-nZⅥ处理Cr(Ⅵ)污染的地下水, Cr(Ⅵ)的去除效率可达到100%, 材料的最佳投加量与Cr(Ⅵ)浓度呈线性正相关。 采用X光电子能谱(XPS)分析铬和铁的存在形态, 并通过XPAPEAK41分峰后证实, Cr(Ⅵ)首先被还原为Cr(Ⅲ), 进而生成Cr(OH)3吸附到材料表面。 由XPS图看出, 经24 h反应, 69.8%的Cr(Ⅵ)转化为Cr(Ⅲ)吸附到材料表面, 此时仍具有Fe0的峰, 证实材料具有很强的还原吸附铬的能力, 且仍具有缓慢释放电子的能力, 有利于后续长时间的修复。 该结果对于利用rGO-nZⅥ处理地下水Cr(Ⅵ)污染具有重要的理论意义和实用价值。
氧化石墨烯负载纳米零价铁(rGO-nZⅥ) rGO-nZⅥ TEM TEM XRD XRD XPS XPS Cr(Ⅵ) Cr(Ⅵ) 
光谱学与光谱分析
2017, 37(1): 250

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