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磁性纳米颗粒因其具有良好的吸附性能以及磁分离、磁场中定向移动等特性,在环境污染治理和纳米药物载体等领域展现出良好的潜在应用前景。从磁性纳米颗粒在水污染处理领域的应用出发,设计合成了一系列具有良好吸附性能的多孔磁性氧化物。以所合成的多孔磁性氧化物为吸附剂,研究了其对偶氮染料及重金属离子等一系列污染物的吸附性能。探讨了影响吸附量的若干重要因素,如吸附时间、p H、离子强度、温度等。并根据吸附过程中的热、动力学数据,提出了相应的吸附机理。论文的主要内容包括:(1)通过简单的两步反应合成了磁分离型铁氧体Ni0.6Fe2.4O4以及Co0.6Fe2.4O4纳米颗粒。研究了Ni0.6Fe2.4O4对刚果红,Co0.6Fe2.4O4对Pb2+的吸附性能,结果显示所得材料对水体污染物具有良好的移除能力。研究了p H值、离子强度、温度和吸附时间等因素对吸附性能的影响。结果表明,刚果红在Ni0.6Fe2.4O4以及Pb2+在Co0.6Fe2.4O4上的动力学过程,符合准二级吸附动力学过程。刚果红在Ni0.6Fe2.4O4上的吸附随着温度的增加而降低,而Pb2+在Co0.6Fe2.4O4上的吸附随着温度的升高而增大。通过对热力学参数(ΔH°,ΔS°,ΔG°)进行计算可知刚果红在Ni0.6Fe2.4O4上的吸附以及Pb2+在Co0.6Fe2.4O4上的吸附都是热力学自发过程。刚果红在Ni0.6Fe2.4O4吸附作用机制为静电引力,而Pb2+在Co0.6Fe2.4O4上的吸附作用机制属于离子交换。(2)以α-Fe2O3为起始原料,通过简单的碳热反应,制备了C/Fe3O4复合材料。与磁性氧化铁相比,α-Fe2O3是一种更加容易得到的原料。我们利用海藻酸钠辅助法,以具有不同形貌的α-Fe2O3为原料,合成了两种具有不同形貌的C/Fe3O4复合吸附剂。该方法具有普适性,利用市售的α-Fe2O3作为原料,通过该方法同样可以得到C/Fe3O4复合吸附剂。对该系列吸附剂的形貌、尺寸以及比表面积等微观结构进行了表征。研究了温度和吸附时间等因素对几种磁分离型吸附剂移除亚甲基蓝性能的影响。结果表明,亚甲基蓝在这三种不同形貌的复合吸附剂上吸附的动力学过程,均符合准二级吸附动力学过程。此外,该吸附过程的速率控制步骤(RDS)为表面扩散过程。