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贵州师范大学学报(自然科学版)2025年第06期:聚多巴胺修饰多功能磁球对磷石膏矿渣浸出液中Cr(Ⅵ)的吸附去除研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:张蝶;刘旭;张江群;张艳;龙星宇;

单位:贵州师范大学化学与材料科学学院;贵州师范大学审计处;

摘要:以溶剂热法合成了Fe_3O_4磁核,并将在碱性条件下由盐酸多巴胺自聚形成的聚多巴胺(Polydopamine, PDA)包覆在此磁核上,形成聚多巴胺功能化修饰的磁球(Fe_3O_4@PDA)。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和振动样品磁强计(VSM)等技术对Fe_3O_4@PDA进行全面表征。将Fe_3O_4@PDA应用于Cr(Ⅵ)的吸附去除研究,结果显示,当Fe_3O_4@PDA用量为5.3 mg、Cr(Ⅵ)溶液的起始pH为1.54、Cr(Ⅵ)溶液的起始浓度为125 mg/L、振荡时间为180 min时的吸附效果最佳,最大吸附容量为133.68 mg/g。通过拟合吸附动力学、热力学、等温线模型,结果显示:吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温线吸附模型,表明Fe_3O_4@PDA对Cr(Ⅵ)的吸附过程主要受化学吸附和单分子层吸附影响;Fe_3O_4@PDA的吸附容量随着温度的升高显著增加。通过XPS能谱对比分析Fe_3O_4@PDA吸附Cr(Ⅵ)前、后的谱图,发现吸附机理主要是Fe_3O_4@PDA中的氨基与Cr(Ⅵ)之间存在强烈的螯合作用及静电相互作用。将Fe_3O_4@PDA应用于磷石膏矿渣浸出液中Cr(Ⅵ)的吸附去除研究,结果显示,Fe_3O_4@PDA对Cr(Ⅵ)有着优异的吸附性能,对磷石膏矿渣浸出液中的Cr(Ⅵ)具有吸附去除效果。

关键词:Fe_3O_4@PDA;;磷石膏矿渣浸出液;;Cr(Ⅵ);;吸附

基金资助:贵州省基础研究计划(自然科学)(黔科合基础-ZK[2024]一般440);; 国家级大学生创新创业训练计划项目(S2024106631128);; 2023年度贵州师范大学教学内容和课程体系改革项目(2023XJJG08)