磁性海藻酸钠复合凝胶球的制备及对铅离子的吸附性能

摘要

【目的】磁性凝胶微球是新型吸附剂,其高效去除污染物的功能和重复利用性能受到热切关注,因此制备1种新型的磁性凝胶球极有必要。【方法】将离子共沉淀法制备的磁性粒子(MNP)用作载体进行硅烷化反应以合成具有氨基末端的磁性纳米颗粒(AM)。静电作用将海藻酸钠(SA)包覆在磁性颗粒表面,制备了1种富含氨基、羟基和羧基多官能团的新型磁性复合凝胶球(SA@AM)。利用傅立叶变换红外光谱(FTIR)、元素分析仪、X射线衍射仪(XRD)、扫描/透射电子显微镜(SEM/TEM)、振动样品磁力计(VSM)表征产物,并开展产物对重金属离子吸附性能研究。【结果】成功制备的目标功能复合凝胶球(SA@AM)呈顺磁性磁铁矿晶型,SA@AM凝胶球的尺寸为1.5~2.0mm;MNP、 AM、SA@AM的磁化值分别为13.8、13.4和6.85 A·m2·kg-1。吸附实验显示:SA@AM对重金属铅离子(Pb2+)表现出高效吸附能力,对Pb2+的最大吸附量为105.82 mg·g-1,吸附机理更符合Langmuir等温吸附模型。重复吸附-解吸实验表明:SA@AM对Pb2+的去除率≥76%。【结论】新型海藻酸钠磁性复合凝胶球对重金属Pb2+有着优异的吸附能力,同时磁性凝胶球有着良好的再生性能。