磁性富氨基材料制备表征及其对锗吸附性能研究

锌浸出液中回收锗是当前极具潜力的研究方向,其中吸附技术因其效率高、操作难度低、适用条件广,在工业上具有较好的应用前景。本研究通过多巴胺自组装制备了聚多巴胺(poly-dopamine,PDA)包覆的磁性Fe_(3)O_(4)颗粒复合材料Fe_(3)O_(4)@PDA,然后利用聚乙烯亚胺(polyethyleneimine,PEI)接枝得到了Fe_(3)O_(4)@PDA-PEI磁性富氨基材料。运用透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和磁滞回线(VSM)等测试手段对材料进行了表征。结果表明,多巴胺成功包覆了磁性纳米Fe_(3)O_(4),且合成的Fe_(3)O_(4)@PDA-PEI具有疏散的纳米颗粒气凝胶结构,磁芯相在合成过程中并未被破坏,材料表面大量的氨基可作为吸附活性位点。考察了吸附初始pH对锗吸附量的影响,发现锗的最佳吸附pH为6左右。吸附等温线结果表明,Fe_(3)O_(4)@PDA-PEI对Ge(Ⅳ)的吸附过程符合Sips等温吸附模型,且吸附剂表面是非均相的。吸附动力学更符合准二级动力学模型,表面化学吸附是关键的限速步骤。对Ge(Ⅳ)吸附前后的Fe_(3)O_(4)@PDA-PEI进行了红外光谱(FT-IR),XPS等测试,初步判定材料表面的酚羟基和氨基对Ge(Ⅳ)的吸附固定起关键的作用。