| 磁性壳聚糖/Fe3O4/氧化石墨烯吸附剂的制备及其多染料吸附性能 |
| Preparition and multiple-dye adsorption of magnetic chitosan/Fe3O4/graphene oxide adsorbent |
| 作者 | 单位 | E-mail | | 高明 | 安徽理工大学材料科学与工程学院, 淮南 232001 | | | 张同庆 | 深圳市绿环再生资源开发有限公司, 深圳 518125 | | | 李建军 | 安徽理工大学材料科学与工程学院, 淮南 232001
深圳市绿环再生资源开发有限公司, 深圳 518125
安徽省纳米碳基材料与环境健康国际联合研究中心, 淮南 232001 | ljjhero4@gmail.com | | 胡嘉琪 | 安徽理工大学材料科学与工程学院, 淮南 232001 | | | 金明滟 | 安徽理工大学材料科学与工程学院, 淮南 232001 | | | 赵岩 | 安徽理工大学材料科学与工程学院, 淮南 232001
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安徽省纳米碳基材料与环境健康国际联合研究中心, 淮南 232001 | |
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| 摘要: 为了提高壳聚糖的多染料吸附性能并使其便于固液分离，采用共沉淀法制备了壳聚糖、磁铁矿纳米颗粒、氧化石墨烯复合磁性吸附剂(CS/Fe3O4/GO)。系统的结构表征显示，CS包覆的Fe3O4磁性纳米颗粒均匀地分布在GO的表面。CS/Fe3O4/GO具有高达42.5 emu·g-1的室温铁磁性，因此可在外加磁场中实现高效固液分离。研究表明，CS/Fe3O4/GO对亚甲基蓝(MB)、甲基橙(MO)和刚果红(CR)等多种染料具有良好的吸附性能，溶液的pH、初始浓度和吸附时间对其多染料吸附性能具有显著影响。在最佳条件下，CS/Fe3O4/GO对MB、MO和CR的吸附量分别达到210.6、258.6和308.9 mg·g-1。CS/Fe3O4/GO具有优异的循环利用性能，经5次循环后仍能保留90%以上的原始吸附量。采用吸附等温线和吸附动力学对CS/Fe3O4/GO的多染料吸附性能进行了拟合分析，并详细讨论了其吸附机理。 |
| 关键词: 磁性吸附剂 多染料吸附 壳聚糖 氧化石墨烯 磁分离 |
| 基金项目: 安徽省自然科学基金(No.1908085ME127)、国家大学生创新创业培养计划(No.202110361073)、安徽理工大学环境友好材料与职业健康研究所(芜湖)研究基金(No.ALW2021YF11)资助。 |
| Abstract: To improve the multiple-dye adsorption performance of the adsorbent and endow it with magnetism,a magnetic composite adsorbent composed of chitosan,magnetite nanoparticles,and graphene oxide (CS/Fe3O4/GO) was prepared by a simple co-precipitation method.Careful structural investigations indicated that magnetite nanoparticles covered by CS were evenly distributed on the surface of graphene oxide.CS,Fe3O4,and GO were chemically bonded together to form a stable composite material.The magnetism of CS/Fe3O4/GO was tested as 42.5 emu·g-1,which is strong enough for efficient solid-liquid separation under an applied magnetic field.CS/Fe3O4/GO was used to adsorb multiple synthetic dyes,including methylene blue (MB),Congo red (CR),and methyl orange (MO),and showed high multi-dye adsorption performance.It is found that the adsorption of MB,MO,and CR under optimal conditions reached 210.6,258.6,and 308.9 mg·g-1,respectively.The effect of pH,initial concentration,and contact time on the adsorption was investigated.Recycling experiments showed that CS/Fe3O4/GO had excellent |
| Keywords: magnetic adsorbent multi-dye adsorption chitosan graphene oxide magnetic separation |
| 投稿时间：2022-08-24 修订日期：2023-03-09 |
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| 高明,张同庆,李建军,胡嘉琪,金明滟,赵岩,王洪阳,薛长国.磁性壳聚糖/Fe3O4/氧化石墨烯吸附剂的制备及其多染料吸附性能[J].无机化学学报,2023,39(4):723-734. |
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