磁性Fe₃O₄@离子印迹聚（MMA-HPMA-DVB）复合材料的合成及其对水中Ni（Ⅱ）选择性吸附

来源期刊：复合材料学报2017年第12期

论文作者：王燕 叶思 吕珊珊 张佳丽 沈昊宇 叶仙森

文章页码：2846 - 2855

关键词：离子印迹聚合物;纳米Fe3O4;磁性复合材料;Ni(Ⅱ)离子;选择性吸附;

摘    要：采用超声协助悬浮聚合法以Ni（Ⅱ）离子为模板制备了氨基功能化纳米Fe₃O₄-离子印迹聚（甲基丙烯酸甲酯（MMA）-3-（2-氨基乙基胺）-2-甲基丙烯酸羟丙酯（HPMA）-二乙烯基苯（DVB））磁性复合材料（Fe₃O₄@ion imprinted poly（MMA-HPMA-DVB）,Fe₃O₄@IIP（MMA-HPMA-DVB））。通过EA、XRD、FTIR、TEM、VSM等手段对Fe₃O₄@IIP（MMA-HPMA-DVB）的组成、结构、形貌、磁性等进行了表征,并研究了其吸附水中Ni（Ⅱ）的性能。结果表明:合成的Fe₃O₄@IIP（MMA-HPMA-DVB）平均粒径为100nm,饱和磁化强度为43.8emu/g;共聚单体甲基丙烯酸甲酯（MMA）的羰基通过氢键与Fe₃O₄表面羟基结合,有利于Fe₃O₄@IIP（MMA-HPMA-DVB）的核-壳结构的形成与稳定;Fe₃O₄@IIP（MMA-HPMA-DVB）对Ni（Ⅱ）的吸附受溶液pH值影响较小;等温吸附线符合Langmuir模型,饱和吸附量(q_m,c=500 mg/g,q_m,e=478 mg/g)高于非离子印迹材料（Fe₃O₄@none-ion imprinted poly（MMA-HPMA-DVB）,Fe₃O₄@NIP（MMA-HPMA-DVB））,q_m,c=90.9mg/g,q_m,e=83.8mg/g)。吸附过程可在5min内达到平衡,符合准二级动力学模型。Fe₃O₄@IIP（MMA-HPMA-DVB）能高选择性地有效吸附水中Ni（Ⅱ）,对Ni（Ⅱ）的印迹因子（α）为1.9,对几种常见共存离子的选择性因子（β）>7.7,是潜在的高选择性吸附和回收Ni（Ⅱ）的功能材料。