磁性纳米材料因其同时具有磁性材料和纳米材料的特点,展现出了独特的优势,一直以来都备受研究人员的关注。将它制成吸附材料来对污水中的污染物进行处理,吸附完成后还能够使用外加磁场将其从水中分离出来。而为了进一步增大其吸附性能,通常会使用物理涂层包裹或共价结合的方法,例如利用具有多个种类官能团的试剂来对磁性纳米粒子进行表面修饰,使其能够对不同种类的污染物有吸附作用。本课题首先制备了氨基改性的磁性纳米复合材料,并将这种材料用于对污水中重金属Cu²⁺的吸附,考察了材料的本身的性能和其吸附性能,研究内容如下所示:材料的合成:以壳聚糖溶液为改性试剂将氨基嫁接到二氧化硅包覆的四氧化三铁纳米粒子上,首先用共沉淀法制得了四氧化三铁磁核,在采用溶胶-凝胶法将二氧化硅包裹与磁核表面,得到核壳结构的Fe₃O₄/SiO₂微粒,最后使用三聚磷酸钠（STPP）缓冲溶液作为交联剂,将壳聚糖交联在Fe₃O₄/SiO₂表面,合成了氨基修饰的磁性纳米吸附剂（MTPCS）。对吸附剂进行了X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、比表面积测量（BET）、傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）和X射线光电子能谱（XPS）的表征,研究了该磁性纳米吸附剂的性能结构特征。吸附实验:通过分批实验研究了初始pH值、吸附剂量、重金属离子初始浓度对吸附的影响。此外,还对吸附等温线、动力学和热力学进行了研究,以了解金属离子和MTPCS之间的吸附机制。结果表明,吸附动力学满足准二级速率模式和粒子内扩散模型,吸附等温线符合Langmuir模型,此外,热力学研究表明了吸附过程本质上是吸热和自发的,最大吸附量在pH=5±0.1时发生,吸附剂可以被回收和重复使用。