分子印迹氨基功能化纳米Fe3O4高分子磁性复合材料的合成及其对海水中2,4,6-三氯苯酚的吸附性能

摘要

为了实现海水中2,4,6-三氯苯酚(2,4,6-TCP)的选择性吸附和去除,采用超声协助悬浮聚合法以2,4,6-三氯苯酚为模板制备了分子印迹氨基功能化纳米Fe3O4高分子磁性复合材料(nFe3O4@MIPNH2-polymer).通过元素分析(EA)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱分析、透射电子显微镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)等手段对nFe3O4@MIPNH2-polymer的组成、结构、形貌、磁性等进行表征,并研究了其应用于吸附和去除海水中2,4,6-三氯苯酚(2,4,6-TCP)污染物的性能.结果表明:合成的nFe3O4@MIPNH2-polymer平均粒径约为800 nm,饱和磁化强度为32.6 emu·g-1;水溶液中2,4,6-TCP的饱和吸附量为105.26 mg· g-1,高于非分子印迹氨基功能化纳米Fe3 O4高分子磁性复合材料(nFe3O4@NH2-polymer)的饱和吸附量(76.92 mg·g-1),nFe3O4@MIPN H2-polymer对2,4,6-TCP的等温吸附线大体符合Langmuir模型.吸附热力学研究表明,nFe3O4@MIPNH2-polymer对2,4,6-TCP的吸附过程是自发的吸热熵增过程;吸附过程可在5 min内达到平衡,动力学数据和准二级动力学模型符合较好;其吸附过程去除2,4,6-TCP的活化能为78.0 kJ·mol-1.海水中的共存物质对吸附2,4,6-TCP几乎无干扰,nFe3O4@MIPNH2-polymer经洗脱后可以循环使用5次以上.nFe3O4@MIPNH2-polymer能高选择性地有效去除海水中的2,4,6-TCP.