鐵基材料對(duì)水中銀納米的富集分離研究.pdf

1、隨著納米技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的貴金屬納米粒子被用于工業(yè)和家庭產(chǎn)品中，從而導(dǎo)致貴金屬納米粒子釋放到環(huán)境中，對(duì)生態(tài)環(huán)境和生物健康造成威脅。由貴金屬納米微粒帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題逐漸受到了大家的重視。目前有少數(shù)的研究報(bào)道通過(guò)IER、CPE和離子交換樹脂等去除和富集提取環(huán)境中的銀納米微粒（Ag NPs），但是這些方法存在操作復(fù)雜、樣本量很小和富集效率較低等缺點(diǎn)。因此有必要開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)便高效的方法和材料富集分離水體中的Ag NPs。另外，Ag NPs不僅稀

2、有珍貴而且是有效的催化劑材料?？梢?jiàn)尋求簡(jiǎn)便有效的方法富集分離環(huán)境中的Ag NPs并將其回收加以利用意義重大。為此，本文研究了磁性聚多巴胺（Fe3O4@PDA）、MOF-235以及煅燒的GO/MIL-88(Fe)對(duì)水中Ag NPs的富集分離，并將富集AgNPs后的材料回收，探究了其對(duì)染料和4-硝基酚（4-NP）的催化性能。主要內(nèi)容如下：
　　1、我們采用簡(jiǎn)便的方法合成了Fe3O4@PDA核殼微球。通過(guò)XRD、FT-IR、TEM等表征

3、手段對(duì)材料進(jìn)行了表征，表征結(jié)果證明了PDA成功修飾在了Fe3O4表面。制得的磁性材料作為吸附劑被用于富集分離水溶液中的阿拉伯膠銀納米（GA-Ag NPs），實(shí)驗(yàn)研究了溶液pH、不同配體、吸附時(shí)間、GA-Ag NPs初始濃度以及離子濃度和腐殖酸（HA）對(duì)吸附的影響。結(jié)果表明，pH=10時(shí)吸附量最大，對(duì)GA配體的銀納米吸附效果最好，吸附等溫線符合Langmuir模型，最大吸附量為169.49mg/g。此外，我們將吸附銀納米后的材料（Ag N

4、Ps-Fe3O4@PDA）回收后用于催化去除亞甲藍(lán)（MB）。結(jié)果表明，20mL、7.5ppm的MB在30min內(nèi)能被完全去除，Ag NPs-Fe3O4@PDA不僅酸穩(wěn)定性極好而且能重復(fù)使用至少8次。
　　2、我們采用水熱法一步合成了金屬有機(jī)骨架材料MOF-235，并首次將其用于富集分離水溶液中的GA-Ag NPs。XRD、BET、TG、SEM、FT-IR等表征結(jié)果表明，我們成功合成出了高純度、晶型結(jié)構(gòu)完整的MOF-235，Ag N

5、Ps以團(tuán)聚的形式成功的被富集到MOF-235表面。實(shí)驗(yàn)中，我們系統(tǒng)的研究了溶液pH、離子強(qiáng)度、HA濃度、吸附時(shí)間等對(duì)吸附過(guò)程的影響。結(jié)果表明，pH=6時(shí)吸附效果最佳，外在離子對(duì)吸附起促進(jìn)作用并且離子價(jià)態(tài)越高促進(jìn)作用越好，HA抑制吸附的進(jìn)行，12 h后吸附達(dá)到平衡。動(dòng)力學(xué)符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型，等溫線符合Langmuir模型，最大吸附量為155.76mg/g。此外，吸附銀納米后的材料（MOF-235/Ag NPs）對(duì)4-NP有較好的催化效果

6、，Ks=2.7x10-3/sec。
　　3、我們合成了GO/MIL-88(Fe)復(fù)合材料，將其煅燒后得到了新型磁性碳材料，然后用于富集分離水溶液中的Cit-Ag NPs。GO的加入不僅提高了MOF材料的產(chǎn)率，而且大大增加了煅燒后材料對(duì)Cit-Ag NPs的富集效果。通過(guò)XRD、TG、SEM、FT-IR等表征手段對(duì)吸附前后的材料進(jìn)行了表征，結(jié)果表明通過(guò)煅燒我們成功得到了磁性材料，Cit-Ag NPs成功的被富集到了磁性碳材料表面。實(shí)