一锅共缩聚法制备氨基改性Fe3O4@SiO2及其Cr(Ⅵ)吸附性能增强

采用一锅共缩聚法制备了不同N原子个数的硅烷偶联剂改性并且SiO2包覆的球形磁性Fe3O4@SiO2-xN（x=1，2，3）复合吸附剂，其中1N、2N、3N分别代表γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷。采用XRD、SEM、N2吸附-脱附、元素分析、FT-IR和ζ电位等手段对典型样品的物理化学性质进行了对比表征。结果表明，改性后的复合材料均具有良好的球形形貌和较高的等电点，其含N量呈现出Fe3O4@SiO2-1N < Fe3O4@SiO2-2N < Fe3O4@SiO2-3N的趋势。对Cr（Ⅵ）的静态吸附实验表明，其最大吸附量随着N含量的增加而降低，即Fe3O4@SiO2-1N（79.74 mg·g-1） > Fe3O4@SiO2-2N（63.05 mg·g-1） > Fe3O4@SiO2-3N（55.37 mg·g-1），并对其呈现这种趋势的机理进行了分析。对模拟废水的吸附实验表明，样品Fe3O4@SiO2-1N可以同时吸附废水中的多种重金属离子，并且可以在30 s内实现磁性分离