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摘要本篇文章介绍了一种以γ-氧化铁为基础，合成的磁性纳米颗粒（MNPs）的合成路线，这种合成方法新颖、成本底并且环保。首先，在微波反应釜中通过微波辅助溶剂热过程合成γ-Fe2O3磁性纳米颗粒，然后将γ-Fe2O3磁性纳米颗粒置于碱性的多巴胺（PDA）溶液中，通过多巴胺的自聚合将磁性纳米粒子包裹。再通过碳二亚胺将生物相容性没食子酸（GA）植到PDA表面。之后使用傅里叶变换红外光谱，透射电子显微镜和振动样品磁强计来对产品的结构，形态和磁特性进行表征。所制备的γ-Fe2O3/PDA/GA磁性纳米颗粒将被用来去除水溶液中的重金属离子（如Cu2+和Pb2+）。
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关键词 γ-氧化铁 磁性纳米颗粒 聚多巴胺 没食子酸20556
毕业论文设计说明书（论文）外文摘要
Title：The preparation analysis performance and application of γ-Fe2O3/PDA-GA
Abstract
A novel and facile synthetic route for low-cost preparation of eco-friendly magnetic nanoparticles (MNPs) based on γ-Fe2O3 is reported in this work. Initially, γ-Fe2O3 MNPs were synthesized by microwave-assisted solvothermal process and were encapsulated by polydopamine (PDA) in basic solution. Biocompatible gallic acid (GA) was subsequently grafted onto this bioinspired PDA surface via carbodiimide. Fourier transform-infrared spectroscopy, transmission electron microscopy and vibrating sample magnetometer were used to characterize the structure, morphology and magnetic property of the products. The as-prepared γ-Fe2O3 /PDA/GA MNPs were used to remove heavy metal ions (e.g. Cu2+ and Pb 2+) from aqueous solution.
Keywords Gallic acid, Polydopamine, γ-Fe2O3, Metal ions removal
目 次
1 绪论 1
1.1 引言 1
1．2常见的重金属废水处理方法 1
1.3水环境重金属污染的检测手段 2
1.4纳米复合材料 2
1.5 研究内容及创新点 4
2.1引言 5
2.2 实验部分 7
2.3结果讨论 10
2.4 结论 21
致 谢 22
参考文献23
1 绪论
1.1 引言
随着人类社会的高速发展，环境污染问题日益严重，各种污染威胁着人类的健康，重金属污染对人类的身体健康危害尤其严重。由重金属或其化合物造成的环境污染被统称为重金属污染。当今比较严重的重金属污染主要由铅、镉、汞、砷、铬、铜等金属含量超标所引起的。如由汞污染所引起的日本的水俣病；在波兰等地由于不合理的采矿和冶炼工业所产生的废气、废物、废水造成了严重的环境问题，当地地表水中的百分之五十难以达到水质三级标准，使当地饮用水安全收到了严重的威胁；05年在广东北江韶关段发生了严重的镉超标问题，致使周边住民“血铅超标”；07年，来自南京农业大学农业资源与生态环境研究所的潘根兴教授和他的团队在全国751个区域的农贸市场中随机采买了91个大米样本进行测验，测验结果表明，市售大米中约有10％存在镉超标的状况。目前，重金属污染几乎无处不在，但它主要表现在水污染上。如何通过合理的手段将环境中的重金属除去是一个很重要的问题。
1．2常见的重金属废水处理方法
生物化学方法、沉淀法、物理化学法、电化学处理技术、吸附法[1]、膜分离技术[2、3]、离子交换法[4-6]和硫化物法等是常见的重金属废水处理方法。李霞[7]等采用生物吸附法来除去水中的重金属离子，生物分子尤其是蛋白质，可以提高选择性和亲和性的吸附点，同时生物材料本身就具有良好的生物兼容性，能够更好地的防止产生二次污染，因此依托生物分子开发的吸附材料能够更好地将重金属离子从水体中去除。唐数和等[8]采用201*7强碱性阴离子交换树脂处理模拟含751价铬废水，探讨了废水酸度、交换时间、Cr6+初始浓度对751价铬去除率的影响以及树脂再生所需的合适温度和再生所需的合适温度和再生剂浓度。结果表明，201*7强碱性阴离子交换树脂处理模拟含751价铬废水具有树脂再生条件简单、交换效果好、交换容量大等优点，唐数和等还对实际含铬废水进行了处理，废水中751价铬的初始浓度为1540mgL-1，出水中751价铬的浓度仍小于0.5mg L-1，达到了国家排放标准。此外周利民等[9] 制得一种新型的吸附剂，这类吸附剂是通过悬浮聚合法以乙二烯基苯为交联剂制备成的Fe3O4/聚丙烯酸甲酯磁性微球，并经胺基化改性后获得的。实验表明这种吸附剂对Hg2+、Cu2+和Ni2+和的饱和吸附量分别达到了2.3、2.2和1.1mmolg-1，同时再生和重复试验表明，该新型吸附剂具有良好的再生性和重复使用性。