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生态环境保护受到社会关注,治理水体环境污染物是生态学领域的重要研究方向。典型无机重金属与有机废弃染料的污染日益严重,成为当今环境治理的难题,开展典型污染物的治理迫在眉睫,其中去除重金属及有机染料的新型功能吸附剂的研究具有一定的应用与现实意义。本论文以有机天然生物质材料—海藻酸纳及无机纳米管状材料—埃洛石为原料,通过化学沉淀法、硅烷化反应在磁性材料表面进行修饰制备出氨基化磁性材料,进而利用滴定包埋法将氨基化磁性材料至于海藻酸钠凝胶球中,获得新型有机-无机磁性复合凝胶吸附剂,并开展凝胶球对重金属离子、染料分子的吸附性能研究,建立相关的吸附理论模型。主要研究工作如下:(1)通过离子共沉淀法制备的磁性粒子(MNP)用作载体进行硅烷化反应以合成具有氨基末端的磁性纳米颗粒(AM)。静电作用将海藻酸钠(SA)包覆在磁性颗粒表面,制备了一种富含氨基,羟基和羧基多官能团的新型磁性复合凝胶球(SA@AM)。利用傅立叶变换红外光谱(FTIR)测试中间产物及终产物的红外谱图、元素分析仪主要测试产物的主要元素分布的情况、X射线电子衍射仪(XRD)表征分析产物晶型、扫描/透射电子显微镜(SEM/TEM)观察表征分析产物的形貌、振动分析样品磁力计(VSM)检测表征分析产物磁响应性能,并进一步开展新型磁性复合凝胶球对金属离子铅的吸附性能的研究。实验结果表明:成功制备的目标功能凝胶球(SA@AM)呈顺磁性磁铁矿晶型,SA@AM凝胶球的尺寸在1.5～2mm之间;MNP、AM、SA@AM的磁化值分别为13.8、13.4和6.85 emu·g-1。吸附实验结果显示:SA@AM对Pb2+的最大重金属吸附量为105.82 mg·g-1,SA@AM对Pb2+的吸附机理可以用Langmuir等温吸附机理模型更好地描述。重复性能测试:吸附-解吸实验表明SA@AM对Pb(II)的去除率≥76%。这表明新型海藻酸钠磁性复合凝胶球对重金属离子Pb(Ⅱ)有着优异的吸附能力,同时磁性凝胶球有着良好的再生性能。有关结果对制备绿色无污染生物基磁性凝胶型吸附材料有着重要的参考意义。(2)以埃洛石纳米管(HNTs)为载体,通过离子共沉淀法将磁性粒子(MNP)用附着在埃洛石表面得到磁性埃洛石(MHNT),通过硅烷化反应合成具有氨基末端的氨基化磁性埃洛石(AP-MHNT),利用离子间相互作用将氨基化磁性埃洛石包覆在海藻酸钠凝胶球中,得到富含氨基、羧基、羟基的多官能团有机-无机复合磁性凝胶球吸附剂。利用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)分析产物基团、元素分析仪表征产物的元素分布;X射线衍射仪(XRD)表征产物晶型、扫描/透射电镜(SEM/TEM)观察表征分析产物的形貌;紫外分光光度计测试新型磁性凝胶球的吸附性能。实验结果表明:成功制备的目标功能磁性凝胶球(SA@MHNT)呈现出良好的磁响应性,SA@AM凝胶球的尺寸在0.5～1mm之间。吸附实验显示:新型有机-无机磁性复合凝胶球对染料直接绿B有着优异的吸附能力,最大的吸附量可达到174.5 mg·g-1;凝胶球对直接绿B的吸附机理可以用于Langmuir等温吸附反应模型进行描述;吸附反应动力学可用准二级吸附动力学模型描述;重复吸附-解吸实验表明SA@MHNT对直接绿B的去除率≥73%,说明新型磁性凝胶球有着良好的重复利用性能。有关结果对新型有机-无机复合吸附剂的制备提供重要价值。本论文研究工作对水体环境中典型污染物的治理领域提供应用基础研究,并对制备绿色、廉价、重复使用性高的新型磁性吸附凝胶提供了参考。同时所制备的新型磁性有机-无机复合凝胶球为实际生态环境中去除重金属及有机染料的研究提供了一种可行性方案,具有研究的价值。