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砷元素普遍存在于天然水体和工业废水中,而且被认为是毒性最大的无机污染物。无机状态下的砷元素主要以亚砷酸根和砷酸根两种形式存在于水体中,而且,亚砷酸根的毒性比砷酸根高2560倍。对于三价砷的去除要先进行氧化,但是这种方法操作复杂、成本高。为了克服这些缺点,本文采用一步原位合成法在室温条件下制备了廉价、环境友好型Fe3O4-MnO2磁性纳米盘吸附剂,这种材料具有MnO2的氧化性和Fe3O4对五价砷的高吸附性。XPS、XRD、TEM、VSM、BET表征发现,无定形的二氧化锰依附在Fe3O4晶体表面。通过调节硫酸亚铁和高锰酸钾的摩尔比,可以控制所合成的纳米颗粒的形态,增加高锰酸钾的用量会使纳米核的厚度减小,使其从12nm减小到<5nm,平均边长从40nm增加到70nm,壳的厚度从<1nm增加5nm。此外,任意摩尔比的硫酸亚铁与高锰酸钾都可以通过一步原位合成法制得Fe3O4-MnO2磁性纳米盘吸附剂。以Langmuir饱和吸附量作为考察指标,通过吸附实验,确定吸附剂在去除水中三价砷时的最优铁锰比例为3:1。以铁锰摩尔比为3:1的Fe3O4-MnO2磁性纳米盘作为吸附剂,对吸附除砷的影响因素进行研究。实验发现,随着初始砷离子浓度的增加,吸附量增加,达到吸附平衡所需最短时间为4h,pH在28范围内,有利于三价砷的吸附。同时考察了存在于天然水体中SO42、PO43、SiO32、CO32等阴离子对三价砷吸附的影响,结果发现磷酸盐的影响最大,硫酸盐的存在对砷的去除没有影响。以铁锰摩尔比为3:1的Fe3O4-MnO2磁性纳米盘作为吸附剂,对三价砷的吸附效能进行研究。实验发现,吸附剂对三价砷的吸附符合Freundlich吸附等温模型,用Langmuir吸附等温模型拟合得到的最大饱和吸附量为80.40mg/g。假二级动力学模型能够较好的拟合三价砷的吸附动力学数据。当初始砷离子浓度为200μg/L,吸附剂投量为200mg/L,pH为中性的条件下,吸附剂能够将水体中砷的浓度降低到10μg/L以下,符合国家饮用水标准。通过XPS检测发现,吸附在磁性纳米盘吸附剂表面的三价砷均转化为五价砷。实验证明,Fe3O4-MnO2磁性纳米盘吸附剂能够高效的去除水中的三价砷,而且能够较好地实现固液分离,具有广阔的应用前景。