复合材料学报

作者：郑雯静, 闻自强, 孙美娜, 沈昊宇, 胡美琴,

关键词：离子印迹聚合物, 纳米Fe₃O₄, 磁性复合材料, 高氯酸根(ClO₄^-), 选择性吸附,

采用超声协助悬浮聚合法以高氯酸根（ClO₄^-）为模板制备了Fe₃O₄@离子印迹聚（苯乙烯-3-（2-氨基三乙基四胺）-2-甲基丙烯酸羟丙酯-二乙烯苯）（Fe₃O₄@ⅡP（St-HPMA-DVB））磁性复合材料，通过TEM、振动样品磁强计（VSM）、TGA、XRD、元素分析（EA）、FTIR等对其进行表征，考察了交联剂DVB用量对材料结构与性能的影响。结果表明：合成的Fe₃O₄@ⅡP（St-HPMA-DVB）磁性复合材料平均粒径为500~2 000 nm，随DVB用量的增加而增大；磁化强度为9.77~12.78 emu/g，随DVB用量的增加而减小；DVB的加入有利于Fe₃O₄@ⅡP（St-HPMA-DVB）磁性复合材料的离子印迹空腔的形成和稳定。考察了不同溶液pH值、ClO₄^-的初始浓度、吸附时间等条件下Fe₃O₄@ⅡP（St-HPMA-DVB）吸附水中ClO₄^-的性能，发现溶液pH值能显著影响Fe₃O₄@ⅡP（St-HPMA-DVB）磁性复合材料对ClO₄^-的吸附效果，pH为3.0时效果最佳；不同DVB用量Fe₃O₄@ⅡP（St-HPMA-DVB）磁性复合材料对ClO₄^-的吸附量和选择性有影响，当DVB用量为0.5 g时，Fe₃O₄@ⅡP（St-HPMA-DVB）磁性复合材料的吸附量和选择性最佳；吸附机制以离子交换和静电引力为主。等温吸附线符合Langmuir模型，Fe₃O₄@ⅡP（St-HPMA-DVB）磁性复合材料的饱和吸附量（<em>q</em>_m，c=76.9~111.1 mg/g）高于非离子印迹材料Fe₃O₄@非离子印迹聚（NIP）（St-HPMA-DVB）磁性复合材料（<em>q</em>_m，c=62.5 mg/g）。吸附过程可在10 min内达到平衡，符合准二级动力学模型；Fe₃O₄@ⅡP（St-HPMA-DVB）磁性复合材料能高选择性地有效吸附水中ClO₄^-，对ClO₄^-的印迹因子<em>α</em>为1.8，对几种常见共存离子的选择性因子<em>β</em>>5.8，是潜在的高选择性吸附和回收ClO₄^-的功能材料。

来源：2019年第1期

《复合材料学报》期刊编辑部

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