磁性空心炭球对水中铬离子的高效吸附

摘要

磁性空心炭球作为吸附剂对水中的铬离子表现出优异的吸附性能.通过改变聚合物球的炭化温度(600,700,800℃),即可得到三种不同的磁性空心炭球(MHCSs).MHCSs拥有大的内部空腔(～ 100 nm)和外层炭壳(～50nm),并且在炭壳上均匀分布着～ 10 nm的铁基磁性纳米粒子(ca.8.9wt％).相对于实心球来说,这种空心球理论上能够暴露更多的吸附活性位.铁基的磁性纳米粒子能够提供磁性回收的特性.当这种功能化的球用作吸附剂吸附水中的铬离子时,表现出了优异的吸附性能,最高吸附量可到200mg g-1,远远高于文献报道的其他炭材料的吸附值.这种极高的吸附性能,主要归结于(Ⅰ)高的比表面积提供丰富的活性位,(Ⅱ)有序的石墨化结构能够提供π电子和铬离子的相互作用.