磁性吸附剂Fe3O4@SiO2-NH2的制备及其对Cd2+的吸附性能研究

刘永侠; 焦朋朋; 王晴; 杨丹; 于晓娜; 姜东良; 王盛谕; 吴昊

doi:10.16026/j.cnki.iea.2024050394

离子交换与吸附 ›› 2024, Vol. 40 ›› Issue (05) : 394 -403. DOI: 10.16026/j.cnki.iea.2024050394

磁性吸附剂Fe₃O₄@SiO₂-NH₂的制备及其对Cd²⁺的吸附性能研究

刘永侠, 焦朋朋, 王晴, 杨丹, 于晓娜, 姜东良, 王盛谕, 吴昊

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摘要

文章采用分步合成法制备了磁性吸附剂Fe₃O₄@SiO₂-NH₂，通过红外光谱仪（IR）、X射线光电子能谱仪（XPS）、振动样品磁强计（VSM）和扫描电子显微镜（SEM）对其进行了表征，同时研究了pH值、吸附时间、初始浓度和温度对Fe₃O₄@SiO₂-NH₂吸附特性的影响。结果表明：当温度为25℃、pH值为5.16、投加量为0.01 g、吸附时间为50 min时，Fe₃O₄@SiO₂-NH₂对Cd²⁺的吸附量为173.91 mg/g;Fe₃O₄@SiO₂-NH₂对Cd²⁺的吸附属于化学吸附，准二级动力学模型能较好地拟合吸附动力学行为；Langmuir等温吸附模型能较好地描述Fe₃O₄@SiO₂-NH₂对Cd²⁺的吸附过程，基于Langmuir等温吸附模型计算获得的吸附量为175.43 mg/g，与试验测定值接近。热力学数据表明，Fe₃O₄@SiO₂-NH₂对Cd²⁺的吸附是自发且吸热的过程。