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印染行业不仅是耗水大户,而且废水排放量和污染物总量还分别位居全国工业废水和污染物总量的第二位和第四位,是我国重点污染行业之一,因此,开发环保高效的染料废水处理技术成为当前环保行业关注的重点课题。海藻酸钠（Sodium alginate,SA）是一种丰富的海洋生物资源,具有良好的亲水性、凝胶性、无毒副作用、生物相容性和生物可降解性等特性,且分子链中含有大量活性基团,可与各种染料分子发生相互作用,能被作为吸附材料应用于染料废水处理中。本研究以海藻酸钠为原料,利用其凝胶性质,采用不同稀土（Rare earth,RE）离子进行交联,结合磁性Fe3O4,制得了两种新型磁性海藻酸钠-稀土高分子凝胶球,即Fe3O4@SA/Ce和Fe3O4@SA/Y。采用XRD、SEM-EDS、FT-IR、VSM和XPS等测试手段对Fe3O4@SA/RE的形貌结构、元素含量、比表面积和磁性能等进行表征分析。分别以直接桃红12B（Direct Red 12B,DR 12B）、直接橙S（Direct Orange S,DO S）、直接深棕M（Direct Dark Brown M,DDB M）、直接耐晒翠兰GL（Direct Fast-Turquoise Blue GL,DFB GL）和直接墨绿NB（Direct Dark Green NB,DG NB）五种直接染料为吸附对象,对两种Fe3O4@SA/RE的制备条件和吸附条件进行了优化并探究了吸附动力学、等温吸附、吸附热力学及相关吸附机理分析,所得研究结果如下:（1）Fe3O4@SA/Ce吸附剂制备的优化条件为:于35g/L的SA溶液中加入质量浓度为3g/L的Fe3O4,搅拌均匀再超声30min后,将混合液均匀滴入质量浓度为35g/L的Ce（NO3）3溶液中,25℃下交联反应180min后,取出凝胶球冲洗至中性,干燥后即得Fe3O4@SA/Ce凝胶球吸附剂。Fe3O4@SA/Y吸附材料优化的制备条件为:将3g/L的Fe3O4溶液加入到分散均匀的30g/L SA溶液中,搅拌均匀再超声分散30min后将混合液均匀滴入质量浓度为35g/L的Y（NO3）3溶液中,在25℃下交联反应180min后,取出凝胶球冲洗至中性,干燥后即得Fe3O4@SA/Y吸附材料。（2）Fe3O4@SA/Ce对DR 12B和DO S两种染料吸附的合适条件为:Fe3O4@SA/Ce的投加量为0.1g,DR 12B和DO S溶液的自然pH值和初始浓度分别为8.90、9.08、2000mg/L和3000mg/L,吸附反应时间分别为120min和90min,吸附反应温度为25℃,此条件下Fe3O4@SA/Ce对DR 12B和DO S的吸附量和去除率分别可达464mg/g、735mg/g、92.7%和97.9%。Fe3O4@SA/Y对DFB GL、DG NB和DDB M三种染料吸附的合适条件为:Fe3O4@SA/Y的投加量分别为0.1g、0.1g和0.08g,DFB GL、DG NB和DDB M溶液的自然pH值和初始浓度分别为9.79、8.20及7.90和1200、1200及2000mg/L,吸附反应时间和温度均为120min和25℃,此条件下Fe3O4@SA/Y对DFB GL、DG NB和DDB M的吸附量和去除率分别可达282mg/g、282mg/g、563mg/g、94.1%、94.4%和90.2%。（3）通过SEM、XRD、EDS、FT-IR、VSM、XPS表征结果表明:SA是由各种棒状、块状等不规则碎屑颗粒组成,添加Fe3O4后经与稀土离子Ce（III）和Y（III）分别进行交联后制得的两种Fe3O4@SA/RE吸附材料均属于以介孔为主的凝胶微球复合材料,表面呈“菜花”状的脊状褶皱结构,带状沟纹深浅不一、紧密相连,但两种凝胶球的表面形貌结构还有所不同;同时两种Fe3O4@SA/RE凝胶球均具有良好的磁响应性,能够实现吸附污染物后与水体的快速分离,不会对环境造成二次污染。（4）动力学结果表明:不同温度下（298K、313K、328K）,两种Fe3O4@SA/RE吸附材料对DR 12B、DO S、DFB GL、DG NB和DDB M染料的吸附过程均符合拟二级动力学吸附速率模型,吸附速率较快,对DO S和其它四种直接染料分别在90min和120min内可达吸附平衡,且吸附速率主要受颗粒内扩散影响。Fe3O4@SA/Ce对DR 12B和DO S的表观吸附活化能Ea值分别为32kJ/mol和124kJ/mol。Fe3O4@SA/Y吸附DFB GL、DG NB和DDB M的表观活化能Ea值分别为32、44和36kJ/mol。（5）等温吸附研究结果表明:两种Fe3O4@SA/RE吸附材料对DR12B、DO S、DFB GL、DG NB和DDB M五种直接染料的等温吸附行为均符合Freundlich吸附模型,且1/n均小于1,说明吸附过程容易进行。（6）吸附热力学研究表明:不同温度（298K、313K、328K）下,Fe3O4@SA/Ce对DR 12B和DO S吸附的标准反应吉布斯自由能变ΔG<0,标准反应焓变ΔH<0,标准反应熵变ΔS>0,表明吸附均为放热、混乱度增大的自发反应。Fe3O4@SA/Y吸附DFB GL、DG NB和DDB M的ΔG<0,ΔH>0,ΔS>0,表明Fe3O4@SA/Y凝胶球对三种直接染料的吸附均为吸热、混乱度增大的自发反应。结合两种Fe3O4@SA/RE吸附材料对五种直接染料吸附前后的FT-IR和XPS图谱变化分析说明,吸附剂与吸附质之间的相互作用主要是通过静电吸附作用和氢键作用来完成。本研究制备的Fe3O4@SA/Ce和Fe3O4@SA/Y复合吸附材料具有高效环保、制备简单、成本低廉和吸附性能优良等优势,且吸附后易与水体分离回收,不会对环境造成二次污染,为SA和稀土离子在废水处理领域的高值化应用提供了一定的理论参考,期望为直接染料废水的处理提供一条新途径。