【摘 要】
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随着大陆半导体制造业的快速发展,半导体生产过程中的废液处理问题日益受到企业的重视。本研究利用分散剂(SDS)改进共沉淀法,来分别制备三种磁性纳米碳材(Fe3O4@CNT、Fe3O4@G
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随着大陆半导体制造业的快速发展,半导体生产过程中的废液处理问题日益受到企业的重视。本研究利用分散剂(SDS)改进共沉淀法,来分别制备三种磁性纳米碳材(Fe3O4@CNT、Fe3O4@GO和Fe3O4@AC)作为吸附剂来吸附重金属铜离子,系统地探讨了三种磁性纳米碳材的物相、表面官能团,微观结构和磁性能。探讨了磁性纳米碳材中Fe304与碳材的比重对于其吸附和脱附性能的影响。采用碱性溶液对其进行脱附实验,探讨了其再吸附性能。(1)本研究利用XRD、XPS、TGA对共沉淀法制备得到磁性纳米碳的物相进行了分析,分析结果表明该方法制备得到的三种磁性纳米碳材都具有较高的纯度和产率,同时实验结果和磁性能分析结果表明了可以通过外加磁场实现固液分离。微观结构的分析结果表明了分散剂在一定程度上可以起到分散Fe3O4颗粒的作用,且当Fe3O4的比重较低时分散性较好。(2)利用等温吸附模型对不同比重的三种磁性纳米碳材吸附结果进行拟合分析。结果表明了,Fe3O4@CNT、Fe3O4@GO和Fe3O4@AC均更加符合Freundlich模型,属于多分子层吸附,其最大吸附量分别可以达到9.48、32.49和21.10mg g-1,且均属于离子交换型的吸附。热力学分析结果表明三种磁性纳米碳材吸附铜离子的过程均是吸热过程,且可以自发进行。(3)利用pH值为11的NaOH溶液对三种磁性纳米碳材进行脱附,之后进行再吸附实验。进过多次循环吸附实验,Fe3O4@CNT、Fe3O4@GO和Fe3O4@AC的吸附量下降最少的分本别可以达到12.7%、14.1%和33.0%。
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