双功能化磁性纳米修复剂对多重金属的快速、高效钝化行为

【摘要】：采用"一锅法"制备了四氧化三铁/半胱氨酸(Fe_3O_4/Cys)磁性纳米微球,随后对Fe_3O_4/Cys进行亚氨基二乙酸(IDA)修饰得到Fe_3O_4/Cys/IDA磁性双功能化纳米微球。研究发现Fe_3O_4/Cys中的L-Cys是通过—SH基团接枝到Fe_3O_4表面的,随后IDA分子中的羧基与Fe_3O_4/Cys中的—NH_2形成酰胺键,最终形成多支链多羧基的Fe_3O_4/Cys/IDA磁性纳米修复剂。基于修复剂表面短支链-长支链交替的多羧基结构,实现了羧基基团的高密度接枝。同时,Fe_3O_4/Cys/IDA磁性纳米微球对Pb~(2+)、Cd~(2+)、Cu~(2+)、Co~(2+)、Ni~(2+)、Zn~(2+)为专性吸附,而对Hg~(2+)属于非专性吸附,且吸附重金属后得到的钝化产物均表现了良好的稳定性。另外,Fe_3O_4/Cys/IDA对重金属离子的吸附符合Langmuir模型,属于单层均相吸附,其吸附过程符合准二级动力学模型,最大吸附量为49.05 mg·g~(-1)。