纳米材料粒径小、比表面积大、表面能高,具有良好的吸附特性。以磁性纳米颗粒合成的材料作为吸附材料时,不仅表现出高吸附容量,且易于回收和循环使用。本研究以沉淀法合成的超顺磁性Fe3O4纳米颗粒为负载物质,以黑液木质素为载体,采用原位吸附法和氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)交联法分别制备磁性木质素Fe3O4@木质素和Fe3O4@APTES@木质素。采用红外线光谱仪、X射线衍射仪、透射电子显微镜、扫描电镜和振动样品磁强计对磁性木质素进行分析表征,并考察这些磁性木质素对染料(亚甲基蓝、刚果红和甲基橙)的吸附性能。结果显示:通过原位吸附法和交联法均能使木质素负载在Fe3O4外层,形成的Fe3O4@木质素和Fe3O4@APTES@木质素具有核壳结构,饱和磁强度分别为51和22 emu/g,负载前后Fe3O4的晶型结构和木质素的分子结构均不受影响。与黑液木质素、Fe3O4@木质素相比,利用交联法得到的Fe3O4@APTES@木质素对染料吸附性能最好,在颗粒添加量1.5 g/L,吸附温度298 K,初始染料质量浓度100 mg/L条件下,亚甲基蓝、刚果红和甲基橙的最大吸附量分别达到140.2,181.4和71.2 mg/g,吸附后磁性木质素在外磁场作用下能够从体系中分离出来,回收过程简便。

国家自然科学基金青年基金项目(31800501); 江苏省自然科学基金青年基金项目(BK20180772); 广西清洁化制浆造纸与污染控制重点实验室开放基金资助(KF 201725);

木质素; 磁性木质素; Fe3O4; 磁学性能; 染料吸附;

10.13360/j.issn.2096-1359.2019.04.013

X703;O636.2;O647.33

4585-9284136K
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