DOI: 10.1016/j.seppur.2021.118584
采用靜電紡絲技術和溶膠-凝膠法制備了柔性MgFe2O4磁性纖維,并將其首次應用于Pb(II)吸附。所制備的MgFe2O4纖維具有柔性和超親水性,可隨意卷曲和折疊。由CTAB含量為0%、4%和8%的紡絲溶液制備的MgFe2O4纖維對Pb(II)的最大吸附容量分別為263.27、276.87和283.13mg/g。在MgFe2O4基吸附劑中,本工作制備的柔性MgFe2O4纖維對Pb(II)的吸附能力最高。這表明柔性纖維吸附劑在水溶液中具有自支撐性,不會發生團聚,充分發揮了其吸附活性位點,從而提高了它們對污染物的吸附能力。用CTAB含量為0%、4%和8%的紡絲液制備的MgFe2O4纖維的飽和磁化強度分別為6.7、10.6和14.0emu/g。吸附后,可通過磁力分離將吸附劑從水溶液中快速分離出來。綜上,本研究所制備的柔性纖維為避免團聚,最大限度地提高吸附劑的吸附能力提供了新的方向。
圖1.S1(a),S2(b),S3(c)和S4(d)的SEM圖像和元素映射圖像。
圖2.前體纖維在室溫下以及在不同溫度下熱處理后的FT-IR光譜(a),S1、S2、S3和S4的XRD圖(b),磁滯回線(c)和BET表面積(d)。
圖3.S1、S2、S3和S4對不同重金屬離子的吸附能力。
圖4.在不同溫度下熱處理的具有不同CTAB含量的MgFe2O4纖維的FT-IR光譜(a-d),以及具有不同CTAB含量的前體纖維的TG曲線(e)。
圖5.在不同熱處理溫度下具有不同CTAB含量的MgFe2O4纖維的XRD圖譜。
圖6.具有不同CTAB含量的MgFe2O4纖維的SEM圖像。
圖7.具有不同CTAB含量的MgFe2O4纖維在550℃下的磁滯回線(a),具有不同CTAB含量的MgFe2O4纖維在不同熱處理溫度下的BET表面積(b)。
圖8.初始溶液pH值對Pb(II)吸附的影響。
圖9.Pb(II)在MgFe2O4纖維上的吸附動力學和模型擬合。
圖10.Pb(II)在MgFe2O4纖維上的吸附等溫線和模型擬合。
圖11.添加了Cu(II),Zn(II),Cd(II)和Ni(II)對具有不同CTAB含量的MgFe2O4纖維吸附Pb(II)的影響。
圖12.吸附Pb(II)前后MgFe2O4纖維的FT-IR光譜(a),XRD圖(b)和XPS光譜。