[发明专利]一种Fe

说明书

一种Fe₃O₄/真菌纤维磁性复合材料的制备方法，它涉及一种对工业废水中重金属离子具有优良吸附的Fe₃O₄/真菌纤维磁性复合材料的制备方法。本发明以真菌纤维和Fe₃O₄为原料，采用水热合成法制备的Fe₃O₄/真菌纤维磁性复合材料，便于回收利用。将硫酸亚铁和硫酸铁溶解在聚乙二醇溶液中，制备纳米Fe₃O₄。处理后的真菌纤维和Fe₃O₄在一定条件下水热合成得真菌纤维/Fe₃O₄磁性复合材料。实验表明，纳米Fe₃O₄均匀分散在真菌纤维表面，复合材料具有较好的顺磁性，材料对重金属离子具有较好的吸附作用，Cu²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺和Zn²⁺的最大吸附能力分别是125、167、94和75mg/g。

技术领域

本发明涉及一种新型Fe₃O₄/真菌纤维磁性复合材料的制备方法。

背景技术

重金属离子的污染成为我国水资源环境污染治理领域研究的热点，重金属离子污染物进入人体后，因为食物链的作用引起蓄积，当超过一定浓度时将严重影响人体正常的新陈代谢，导致各种疾病的发生。镉污染事件，铬渣污染事件，血铅超标事件等被频繁的爆出，重金属污染事件提醒着我们重金属污染的控制与治理迫在眉睫。目前，国内外对于含重金属废水采用的处理技术主要包括：化学沉淀法，离子交换法，膜过滤法，电解法和吸附法等。其中，生物质吸附材料具有工艺成熟，运行维护相对简单等优点，对水中低浓度的重金属离子具有较好的去除效果。但是，目前使用的商品活性炭均以煤或木材为原料，制备成本较高，在一定程度上限制了其在重金属废水处理中的推广应用，因此寻找其他替代材料(如城市污泥，农林废弃物等) 来制备廉价而又高效的吸附剂具有较大的实际意义。

近年来模板法制备纳米材料引起了广泛的重视。科学家们一直致力于对其组成、结构、形貌、尺寸、取向、排布等的控制，以使得制备出的材料具备各种预期的特殊的物理性质。这种方法可预先根据合成材料的大小和形貌设计模板，基于模板的空间限域作用和模板剂的调控作用也可对合成材料的大小、形貌、结构、排布等进行调控。生物模板具有以下几个优点：

(1)价格低廉、货源充足、可再生利用并对环境友好。

(2)不同物种的组织本身具有独特的内在结构复杂性和多级有序性，甚至同一物种内部的组织结构也存在着多样性，这就有可能用来合成具有特殊显微结构或形貌的分子筛材料，即所谓的仿生材料。

(3)通过对以天然材料为模板合成的无机材料的研究，可以为研究生物组织的矿化提供线索。

模板合成法是一种有效的方式来控制和提高性能的纳米粒子复合材料。通过加载无机纳米材料在聚合物表面获得功能性复合材料，其材料既含有聚合物的性能也含有无机材料的性能。添加磁性纳米颗粒到聚合物获得磁性纳米材料，在生物医学、器件应用、数据存储和吸附重金属离子等领域有较出色的应用潜力。

发明内容