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表面活性剂改性Fe3O4对As(Ⅴ)和As(Ⅲ)的吸附

Adsorption of As(Ⅴ) and As(Ⅲ) by surfactant-modified Fe3O4

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利用3种构型的阳离子表面活性剂〔十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、二亚甲基-1,2-二(N-十二烷基-N,N-二甲基溴化铵)(Gemini 12-2-12)和癸烷-1,10-双(三甲基溴化铵)(Bola)〕分别修饰Fe3O4纳米颗粒,制得Fe3O4@CTAB、Fe3O4@Gemini和Fe3O4@Bola纳米颗粒(三者统称Fe3O4@surfactants),将其用于水中As(Ⅴ)和As(Ⅲ)的处理.通过XRD、TEM、FTIR和磁性测量系统(VSM)对其进行了表征,同时对As(Ⅴ)和As(Ⅲ)的吸附进行吸附动力学、吸附等温模型拟合和吸附行为的研究,并考察了Fe3O4@surfactants的吸附-解吸再生循环性能及结构稳定性.结果表明,Fe3O4@surfactants对As(Ⅴ)的吸附效果均高于As(Ⅲ),吸附符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温模型,且Gemini 12-2-12表面活性剂所修饰的Fe3O4纳米颗粒的吸附容量最大.该吸附过程的吸附驱动力主要来自阳离子表面活性剂分子在固液界面的排列行为、表面活性剂头基与阴离子的静电作用以及尾链与As(Ⅴ)、As(Ⅲ)之间的配位作用.以去除效率较高的As(Ⅴ)进行循环实验,经过5次吸附-解吸循环实验后,Fe3O4@surfactants对As(Ⅴ)的吸附率依然维持在85％左右,且纳米颗粒回收率均在90％以上.

赵尉伶、杜泽、任星屿、孙英、周金龙、杨方源

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新疆农业大学 资源与环境学院,新疆 乌鲁木齐 830052

新疆农业大学 数理学院,新疆 乌鲁木齐 830052

新疆农业大学 水利与土木工程学院,新疆 乌鲁木齐 830052

砷 磁性纳米颗粒 表面活性剂 吸附过程 水处理技术

41761097、42007161、420670352022D01B20ZDSYS-JS-2022-132020M673643XB

2022

10.13550/j.jxhg.20220497

精细化工
大连化工研究院设计院 中国化工学会精细化工专业委员会 辽宁省化工研究院

精细化工

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.557
ISSN：1003-5214
年,卷(期)：2022.39(11)
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