磁性納米粒子制備及其在印染廠污水處理中的應用

更新時間：2011-01-20 14:46 來源：科技導報作者: 孫正濱1，楊慧慧1,2，熊忠3,趙正權1,2，徐向東2，李來閱讀：1477

摘要：選取聚合物包覆Fe3O4磁性納米粒子作為超導磁分離污水處理工藝中的磁種，擴大超導磁分離技術在污水處理領域的應用范圍。常溫條件下合成Fe3O4磁性納米粒子，利用X 射線光電子能譜（XPS)，高分辨透射電鏡（HRTEM）和振動樣品磁強計（VSM）對制備的磁性納米粒子性質進行評價。結果發現，磁性納米粒子直徑在6～10nm，表面被含有羧基的聚合物分子鏈包覆，且在常溫下磁性納米粒子顯示超順磁性。隨后以印染廠污水為對象，檢驗磁性納米粒子對污水處理的能力。本研究主要比較污水處理前后的濁度和化學需氧量（COD 值），結果顯示聚合物包裹Fe3O4磁性納米粒子可有效去除印染廠廢水中的污物。

關鍵詞：污水處理；Fe3O4磁性納米粒子；超導磁分離

紡織印染工業作為中國具有優勢的傳統支柱產業之一，自20 世紀90 年代以來獲得迅猛發展，其用水量和排污量呈逐年增加趨勢。由于印染廠廢水中有機物成份復雜，有機物含量高，色度深和化學需氧量（COD）高，可生化需氧量（BOD5）相對較低，排放量大等特點，使其成為目前國內外難處理的工業廢水之一。隨著印染行業中新型助劑的使用，廢水中難以降解的有毒成分越來越多，對環境威脅的程度呈增大趨勢。雖然針對印染廠污水處理方法有多種，如吸附、懸浮、過濾、混凝、生物法、膜分離，超聲分散等，但這些方法各有優缺點[1-2]。近年來，磁性納米粒子因其具有表面電位高、比表面積大、超順磁性和易分離等性質，對污水中多種無機離子和有機物有較強的吸附能力或螯合作用，隨之借助于具有諸多優點的超導磁分離技術，可將吸附污物的納米粒子從污水中分離出來，從而達到凈化污水的目的，此項技術已成為最有發展前途的新型污水處理技術之一[3-5]。

本文擬通過化學合成的方法，常溫下制備聚合物包覆Fe3O4磁性納米粒子，嘗試將其應用于印染廠污水凈化，利用磁性納米粒子對污水中的有機物和金屬離子的吸附、橋聯或網捕等作用，通過超導磁分離器，實現磁性顆粒和污物與水分離的目的，達到凈化印染廠廢水的目標，以期為印染類污水處理提供新方法。

1 材料與方法

2 結果與討論

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