磁性纳米材料在废水处理中的应用和改性设计研究进展

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1、WORD格式编辑整理磁性材料及器件2012年12月71综述·动态·评论磁性纳米材料在废水处理中的应用及其改性研究进展杨瑞洪（扬州工业职业技术学院化学工程系，江苏省生态环境治理与生物技术应用研发中心,江苏扬州225127）摘要：磁性纳米材料作为一种新型吸附剂，其研究与应用越来越广泛。综述了各类磁性纳米材料在废水处理中的应用及其改性研究进展。最后分析了该材料在废水处理应用及研究中有待解决的问题，并展望了该技术的发展趋势。关键词：磁性纳米材料；废水处理；吸附剂；改性中图分类号：TB383；X703文献标识码：A文章编号：1001-3830(2012)06-

2、0071-04ResearchprogressintheapplicationsandmodificationofnanometermagneticmaterialsforwastewatertreatmentYANGRui-hongDepartmentofChemicalEngineering,ResearchCenterofEcologicalEnvironmentManagementandApplicationofBiotechnologyofJiangsuProvince,YangzhouPolytechnicInstitute,Yangzh

3、ou225127,ChinaAbstract：Asanewadsorbent,nanometermagneticmaterialshaveattractedmoreandmoreresearchandfoundwideapplications.Thisarticlegivesanoverviewoftheuseandmodificationofdifferentkindsofnanometermagneticmaterialsinwastewatertreatment.Finallyproblemstobesolvedinnanometermagne

4、ticmaterialsinwastewatertreatmentwereanalyzed,andtheprospectofthetechnologywasgiven.Keywords：nanometermagneticmaterial;wastewatertreatment;adsorbent;modification1引言近年来，随着现代工业的快速发展，大量未经处理或处理后未达标的污水直接排放，导致水质严重恶化，水质问题日益突出，而传统的水处理工艺随着时间的推移逐渐显现出了弊端，如效率低、能耗高、会产生二次污染等。因此，水处理技术急需快速发展。随

5、着科学技术的进步，水处理技术新发展已不仅仅是处理工艺技术方面的革新，目前新材料的研究已不断深入，应用也日益广泛[1,2]。在众多的水处理应用材料中，磁性纳米材料作为尖端材料的代表，以其优越的性能、独特的优势，专业知识分享WORD格式编辑整理受到研究者的青睐。磁性纳米材料是一种新型的吸收稿日期：2012-05-18修回日期：2012-08-21通讯作者：杨瑞洪E-mail:rhyang123@126.com附材料，既具有高吸附性能（比表面积大），又具有超强磁分离性能，在外磁场的作用下易从废水中分离，并易于吸附质脱附，吸附效率也不会明显减弱。与传统吸附剂

6、相比，磁性纳米材料吸附速度更快，吸附效率更高，制备成本低，脱附过程简单，可循环使用，且对环境的影响小，表面带有功能基团修饰的磁性纳米颗粒在废水处理中具有独特的优点，因此，在废水处理领域的应用已受到越来越多的关注[3,4]。目前应用较广泛的磁性纳米材料有Fe3O4纳米颗粒和磁赤铁矿（γ-Fe2O3）纳米颗粒等。2磁性纳米材料在废水处理中的应用磁性纳米材料能高效去除废水中的难降解物质和重金属等，并被公认为是未来污水处理中最理想的新型吸附材料，目前越来越多的科研人员将其应用于污水处理实验研究和工程实践，下文重点介72JMagnMaterDevicesVol

7、43No6绍几种目前研究较多的磁性纳米材料在废水处理中的应用。2.1磁性Fe3O4颗粒在废水处理中的应用Fe3O4作为一种具有磁性的功能材料，已获得广泛的应用，而Fe3O4颗粒的纳米化，使其表现出更为强大的应用功能，因此，有关纳米Fe3O4的研究越来越多。纳米Fe3O4磁性颗粒以其显著的磁性能、表面效应等，在磁性流体、生物靶向材料、高梯度磁性分离器、微波吸收材料、静电复印显影剂等领域具有广泛的应用前景。另外，制备Fe3O4的原材料来源广泛，价廉，制作工艺简便，因而纳米Fe3O4磁性粒子很快成为纳米材料领域和功能材料领域研究的前沿和热点。Ngomsik

8、等人[5,6]首次用Fe3O4磁性颗粒处理废水中的类金属元素砷，研究发现，当Fe3O4纳米颗粒粒径从300n