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Fe3O4@离子印迹聚(St-HPMA-DVB)复合材料的合成及其对水中高氯酸盐选择性吸附

郑雯静 闻自强 孙美娜 沈昊宇 胡美琴

郑雯静, 闻自强, 孙美娜, 等. Fe3O4@离子印迹聚(St-HPMA-DVB)复合材料的合成及其对水中高氯酸盐选择性吸附[J]. 复合材料学报, 2019, 36(1): 234-244. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20180530.004
引用本文: 郑雯静, 闻自强, 孙美娜, 等. Fe3O4@离子印迹聚(St-HPMA-DVB)复合材料的合成及其对水中高氯酸盐选择性吸附[J]. 复合材料学报, 2019, 36(1): 234-244. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20180530.004
ZHENG Wenjing, WEN Ziqiang, SUN Meina, et al. Preparation of Fe3O4@ion imprinted poly(St-HPMA-DVB) magnetic composite and its selective adsorption to perchlorate[J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2019, 36(1): 234-244. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20180530.004
Citation: ZHENG Wenjing, WEN Ziqiang, SUN Meina, et al. Preparation of Fe3O4@ion imprinted poly(St-HPMA-DVB) magnetic composite and its selective adsorption to perchlorate[J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2019, 36(1): 234-244. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20180530.004

Fe3O4@离子印迹聚(St-HPMA-DVB)复合材料的合成及其对水中高氯酸盐选择性吸附

doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20180530.004
基金项目: 国家自然科学基金(51608479;81502421);浙江省自然科学基金(LY14B04003);宁波市自然科学基金(2018A610206);国家级大学生创新创业训练计划项目(201713022009);宁波市新苗计划项目(甬教基2016-415)
详细信息
    通讯作者:

    沈昊宇,博士,教授,研究方向为功能材料及其应用,E-mail:hyshen@nit.zju.edu.cn

  • 中图分类号: TB332

Preparation of Fe3O4@ion imprinted poly(St-HPMA-DVB) magnetic composite and its selective adsorption to perchlorate

  • 摘要: 采用超声协助悬浮聚合法以高氯酸根(ClO4-)为模板制备了Fe3O4@离子印迹聚(苯乙烯-3-(2-氨基三乙基四胺)-2-甲基丙烯酸羟丙酯-二乙烯苯)(Fe3O4@ⅡP(St-HPMA-DVB))磁性复合材料,通过TEM、振动样品磁强计(VSM)、TGA、XRD、元素分析(EA)、FTIR等对其进行表征,考察了交联剂DVB用量对材料结构与性能的影响。结果表明:合成的Fe3O4@ⅡP(St-HPMA-DVB)磁性复合材料平均粒径为500~2 000 nm,随DVB用量的增加而增大;磁化强度为9.77~12.78 emu/g,随DVB用量的增加而减小;DVB的加入有利于Fe3O4@ⅡP(St-HPMA-DVB)磁性复合材料的离子印迹空腔的形成和稳定。考察了不同溶液pH值、ClO4-的初始浓度、吸附时间等条件下Fe3O4@ⅡP(St-HPMA-DVB)吸附水中ClO4-的性能,发现溶液pH值能显著影响Fe3O4@ⅡP(St-HPMA-DVB)磁性复合材料对ClO4-的吸附效果,pH为3.0时效果最佳;不同DVB用量Fe3O4@ⅡP(St-HPMA-DVB)磁性复合材料对ClO4-的吸附量和选择性有影响,当DVB用量为0.5 g时,Fe3O4@ⅡP(St-HPMA-DVB)磁性复合材料的吸附量和选择性最佳;吸附机制以离子交换和静电引力为主。等温吸附线符合Langmuir模型,Fe3O4@ⅡP(St-HPMA-DVB)磁性复合材料的饱和吸附量(qm,c=76.9~111.1 mg/g)高于非离子印迹材料Fe3O4@非离子印迹聚(NIP)(St-HPMA-DVB)磁性复合材料(qm,c=62.5 mg/g)。吸附过程可在10 min内达到平衡,符合准二级动力学模型;Fe3O4@ⅡP(St-HPMA-DVB)磁性复合材料能高选择性地有效吸附水中ClO4-,对ClO4-的印迹因子α为1.8,对几种常见共存离子的选择性因子β>5.8,是潜在的高选择性吸附和回收ClO4-的功能材料。

     

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出版历程
  • 收稿日期:  2018-03-01
  • 修回日期:  2018-05-05
  • 刊出日期:  2019-01-15

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