磁性纳米材料的制备及其对水体中微量污染物的吸附性能研究

发布时间：2024-03-13 02:59

　　在当前世界水资源危机中，水体污染是最严重的问题之一，水污染的治理刻不容缓。目前治理水体污染的方法有很多，其中吸附法具有高效、简便、应用范围广等优点，但是吸附剂的分离和回收也一直是研究难点。磁性材料的出现，为吸附剂的回收再利用提供了可能性，为吸附法的发展注入了新活力。由于Fe₃O₄材料具有磁性易分离和比表面积大等特征，因而在新型吸附材料研发领域备受广泛关注。本文针对水环境中常见微量污染物，设计制备了3种磁性复合吸附材料，并对其吸附性能进行了研究。 (1)针对目前磁性纳米材料合成中两步修饰法(先制备Fe₃O₄磁核再进行改性)存在的步骤繁琐、试剂浪费严重等不足，本文采用简单高效的一步合成法，将FeCl₃·6H₂O作为唯一铁源，制备出氨基修饰的磁性纳米粒子——Fe₃O₄-NH2，并将其应用于水环境中Hg(II)离子的去除。与一步合成的纳米Fe₃O₄相比，Fe₃

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 前言
    1.2 水体中常见污染物及其危害
        1.2.1 重金属
        1.2.2 染料
        1.2.3 细菌
    1.3 吸附法
        1.3.1 无机材料吸附法
        1.3.2 生物材料吸附法
        1.3.3 改性材料吸附法
    1.4 新型吸附材料
        1.4.1 磁性纳米材料
        1.4.2 壳聚糖类磁性纳米材料
    1.5 壳聚糖类磁性纳米材料的合成方法
        1.5.1 表面物理包裹
        1.5.2 化学键结合
    1.6 本课题研究的目的和主要内容
第二章 氨基磁性纳米粒子的制备及其对Hg(II)离子的吸附
    2.1 引言
    2.2 材料与方法
        2.2.1 试剂与仪器
        2.2.2 氨基磁性纳米粒子(Fe3O4-NH2)的一步合成
        2.2.3 Hg(II)离子标准曲线
        2.2.4 静态吸附实验
        2.2.5 吸附动力学
        2.2.6 重复性实验
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 吸附剂的表征
        2.3.2 吸附剂对Hg(II)离子的吸附性能研究
    2.4 本章小结
第三章 氨基修饰壳聚糖磁性纳米粒子对染料的吸附研究
    3.1 引言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 药品与仪器
        3.2.2 材料的合成
        3.2.3 氨基修饰壳聚糖磁性纳米粒子对染料的吸附研究
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 合成过程示意图
        3.3.2 表征
        3.3.3 Fe₃O₄-CS-NH2对酸性染料的吸附研究
    3.4 本章小结
第四章 羧甲基壳聚糖季铵盐磁性纳米粒子对绿脓杆菌的吸附
    4.1 引言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 试剂与仪器
        4.2.2 羧甲基壳聚糖磁性纳米粒子(QCMC-Fe₃O₄)的合成
        4.2.3 羧甲基壳聚糖磁性纳米粒子(QCMC-Fe₃O₄)的取代度
        4.2.4 羧甲基壳聚糖季铵盐磁性纳米粒子吸附绿脓杆菌
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 CMCS的羧甲基取代度的测定
        4.3.2 QCMC的季铵基团取代度的测定
        4.3.3 QCMC-Fe₃O₄的透射电镜分析
        4.3.4 Fe₃O₄-QCMC红外分析
        4.3.5 QCMC-Fe₃O₄的热重分析
        4.3.6 QCMC-Fe₃O₄纳米粒子对绿脓杆菌的吸附研究
        4.3.7 QCMC-Fe₃O₄纳米粒子对绿脓杆菌的吸附机理
    4.4 本章小结
参考文献
硕士期间发表的论文
致谢



本文编号：3927083