一种利用氨基或羧基功能化磁性微球去除染料污染的方法

摘要

一种利用氨基或羧基功能化磁性微球去除染料污染的方法，用于蒽醌类、偶氮类和三芳基甲烷类有毒染料污染的去除，其中氨基功能化磁性微球用于带有阴离子基团的染料的污染去除，其发生静电作用并使染料吸附于材料表面，羧基功能化磁性微球用于带有阳离子基团的染料的污染去除，其发生静电作用并使染料吸附于材料表面。本发明的优点是：该方法利用静电作用机理，采用功能化磁性微球实现经济、快速、高效、简便的染料污染去除，无需离心、过滤等复杂操作，利用外部磁铁即可迅速分离吸附材料；氨基及羧基功能化磁性微球法制备成本低廉、方法简便且可大批量生产，对于染料工业废水及环境中染料污染的去除具有重要的意义。

主权项

一种利用氨基或羧基功能化磁性微球去除染料污染的方法，其特征在于：用于还原蓝、直接紫、亚甲基蓝和天青的去除，其中氨基功能化磁性微球用于带有阴离子基团的染料的污染去除，其发生静电作用并使染料吸附于材料表面，羧基功能化磁性微球用于带有阳离子基团的染料的污染去除，其发生静电作用并使染料吸附于材料表面；所述氨基功能化磁性微球的制备方法，步骤如下：1）Fe₃O₄磁性微球的合成：将1.35g的FeCl₃·6H₂O和3.6g的无水乙酸钠溶于40mL的乙二醇，剧烈搅拌0.5h，然后转入50mL有聚四氟乙烯内衬的反应釜中，200℃反应8h即可生成高顺磁Fe₃O₄磁性微球，磁性微球的收集、清洗都是在外部磁铁的辅助下完成，无需离心分离，以去离子水和无水乙醇分别清洗4次后，在60℃下真空干燥12h；2）硅包覆的Fe₃O₄磁性微球的制备：取干燥的Fe₃O₄磁性微球1.0g，分散于150mL乙醇水溶液中，并加入浓氨水2.4mL、四乙氧基硅烷1mL，超声混合，在室温下机械搅拌反应12h，在外部磁铁的辅助下分离洗涤，在60℃下真空干燥12h；3）氨基功能化磁性微球的制备：取上述制备的硅包覆的Fe₃O₄磁性微球分散于150mL体积比为3：2的N,N‑二甲基甲酰胺和甲苯混合溶液中，加入γ‑氨丙基三乙氧基硅烷10mL，室温下机械搅拌24h，获得的氨基功能化磁性微球用无水乙醇洗涤，磁分离后在60℃下真空干燥12h即可；所述氨基功能化磁性微球用于带有阴离子基团的染料的污染去除，方法是：取浓度为10‑100mg/L染料溶液10mL，以浓度为1.0mol/L的HCl溶液调节pH至3‑6，加入氨基功能化磁性微球1‑10mg于摇床振荡，10s‑10min后以外部磁铁进行磁分离，染料溶液即可变澄清；所述羧基功能化磁性微球的制备方法，步骤如下：将0.65g的FeCl₃·6H₂O、0.2g柠檬酸钠和1.2g无水乙酸钠，溶于20mL乙二醇中，搅拌并超声使其完全溶解，然后转入50mL有聚四氟乙烯内衬的反应釜中，200℃反应10h，以去离子水和无水乙醇分别清洗4次后，在60℃真空干燥12h即可；所述羧基功能化磁性微球用于带有阳离子基团的染料，方法是：取浓度10‑100mg/L染料溶液10mL，以浓度为1.0mol/L的NaOH溶液调节pH至8‑11，加入羧基功能化磁性微球1‑10mg于摇床振荡，10s‑10min后以外部磁铁进行磁分离，染料溶液即可变澄清。