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关于六价铬论文范文 四氧化三铁植酸钠对水中六价铬的分离相关论文写作参考文献

分类:论文范文 原创主题:六价铬论文 更新时间:2023-12-19

四氧化三铁植酸钠对水中六价铬的分离是关于对不知道怎么写六价铬论文范文课题研究的大学硕士、相关本科毕业论文六价铬论文开题报告范文和文献综述及职称论文的作为参考文献资料下载。

摘 要: 四氧化三铁(Fe3O4)这一用途广泛的功能性磁性纳米粒子,但是由于在制备过程中,其形貌难以控制,团聚严重,大大限制了它的应用.用环境友好的植酸钠(IP6)胶束为模板,利用分子中六个不共面的磷酸酯键,络合铁离子,水解制备了Fe3O4/IP6纳米结构,其有分散性好,长期稳定的特点.Fe3O4/IP6中磷酸酯键可捕获富集水体中Cr(VI)离子,利用Fe3O4的磁性,通过外磁场将Cr(VI)离子从废水中分离出来.实验结果表明:该过程时间短(10 min),效果理想.还观察了水体pH值变化对 Fe3O4/IP6纳米粒子分离Cr(VI)的影响.

关键词: 四氧化三铁; 植酸; 六价铬

中图分类号: O 652.6文献标志码: A文章编号: 1000 5137(2014)06 0629 06

0引言

与大颗粒Fe3O4相比,纳米Fe3O4粒子的大小在5~100 nm之间,介于原子、分子与宏观固体之间,显示出很多特别的性能,如优异的表面活性、较高的磁性、导电性等,这些特性使得纳米Fe3O4的研究广受关注.磁性纳米粒子可分散于载体中形成一种具有稳定性和磁性的悬浊液或胶体[1].由于其既有磁性性能,又有纳米微粒的小尺寸效应、量子尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应,因此在化工、电子、能源、机械、分子生物学、制药等领域具有广阔的应用前景[2-4].

但是因为纳米Fe3O4粒子易于团聚,使得制备单分散的Fe3O4纳米粒子显得尤为困难.因此,探索新的用于合成的辅助试剂,使其既能作为模板控制Fe3O4的形貌,又能作为保护剂起到稳定作用.

植酸是从植物中直接蒸馏制得的,是一种环境友好、经济型的化学试剂.由于植酸分子含有六个不共面的磷酸酯键,因此对金属离子有很强的络合能力,而且植酸分子之间能自由络合形成胶束,胶束内部和表面都存在自由的磷酸酯键能与金属离子进行络合.

环境污染源中的重金属主要是指铅、汞、镉、铬、砷等具显著生物毒性的重金属和具有一般生物毒性的重金属,如钴、镍、锌、铜、锡等[5].研究表明,重金属在水环境中的生物可利用性、滞留时间包括对水环境中各种生物的毒性,主要是由其在水中多相体系间的分配情况和在水中的化学形态决定的[6-10].且许多重金属有不可降解性、生物积累效应和较大的毒性,因此会经过水生生物吸附、富集等,通过食物链的作用对人类健康造成严重威胁[11-14].

铬广泛用于工业生产,如电镀、金属表面处理,皮革、涂料等[15-17].铬的常见的价态为Cr(III)和Cr(VI),其中Cr(III)是人体必需的微量元素之一[18].而Cr(VI)是一种对环境不友好、对人体有强致癌性的物质[19-21].因此,世界各国对环境中Cr(VI)的排放进行了严格限制,Cr(VI)更是各国检测机构必测的元素之一.在诸多的Cr(VI)检测方法中,分光光度法以其简便、灵敏、易用的特点得到了广泛应用,其中以二苯碳酰二肼作为显色剂的分光光度法(简称DPC法)更是Cr(VI)检测的经典分析方法[22],它的测定结果得到了大家的一致认可.

如今已有很多方法用于分离水体中重金属,包括还原、反渗透、电渗析及离子交换[17].这些技术一般效果平平且成本昂贵.探索简便高效的新方法来处理废水中的Cr(VI)成为研究热点.近年来,有很多工作报道了使用廉价且高效的吸附剂来分离溶液中的Cr(VI),如活性碳[23],离子交换树脂[24-25]以及壳聚糖基底[26-27].但这些方法的分离步骤繁琐,耗时长,操作麻烦.磁性纳米粒子分离Cr(VI)被认为是种简单的分离方法[28],但是分离效率不高.本文作者利用植酸钠(IP6)胶束为模板,制备了稳定的Fe3O4/IP6纳米结构,利用IP6与Cr(VI)的强络合作用,磁性的快速分离作用,有效地将Cr(VI)从水体中去除.该方法有望用于废水的深度净化处理.

1实验部分

1.1试剂

氯化铁(AR),氯化亚铁(AR),重铬酸钾(AR),二苯碳酰二肼(DPC)(AR),氢氧化钠(AR)和乙醇均为分析纯,均购于国药.植酸钠(AR)购于SIGMA公司.实验所用水均为三次去离子水.所有的实验仪器均用王水(盐酸∶硝酸等于 3∶1 )浸泡洗涤,再以三次去离子水冲洗干净.

1.2仪器

纳米粒子的形貌和粒径大小用Hitachi H600型透射电子显微镜(TEM)测定;双光速紫外 可见分光光度计(760CRT,上海精密科学仪器有限公司);机械搅拌器;调温电炉;光电子能谱(XPS)(型号:Axis 165,Kratos)和傅里叶红外光谱(FTIR)(型号:Nicolet Avatar 370)对所含元素进行测定.

1.3Fe3O4/IP6的制备

在一洁净的250 mL锥形瓶中加入150 mL水,并加入5 mL,10-3 mol·L-1植酸钠,加热搅拌.待其沸腾后,准确称取0.031 07 g氯化铁和0.013 02 g氯化亚铁于一小烧杯中,加适量水溶解,用移液器慢慢滴入上述液中,继续搅拌1 h.然后使用0.5 mol/L NaOH溶液,每隔1 min滴入100 μL,继续搅拌30 min.最后再加入植酸钠5 mL,30 min后即得到了Fe3O4磁性纳米粒子.将得到的黑色纳米粒子水洗一次,放到真空干燥箱中干燥24 h得到Fe3O4磁性纳米粒子颗粒.

1.4处理方法

1 mg Fe3O4/IP6加入到10 mL 0.5×10-3 g/L的Cr(VI)溶液中.随后混合液放到气浴摇床中震荡以充分混合.接着用磁铁分离掉磁性物质,剩下的Cr(VI)溶液用分光光度法测定其浓度.简单地说,是将Cr(VI)和1.1%的硫酸以及二苯碳酰二肼(DPC)混合显色,在540 nm处有最大吸收,绘制标准曲线进行Cr(VI)的测定[29].

总结:这篇六价铬论文范文为免费优秀学术论文范文,可用于相关写作参考。

参考文献:

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