磁性二氧化硅/壳聚糖复合气凝胶的制备及其对铜离子的吸附研究

采用共沉淀法制备四氧化三铁，通过改进Stober法将二氧化硅包裹在四氧化三铁表面，制备磁性二氧化硅，进一步制得磁性二氧化硅/壳聚糖复合气凝胶。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、比表面积测试(BET)和红外光谱分析(FT-IR)对其结构进行表征。结果表明，复合气凝胶的比表面积为24.93 m²/g，平均孔径为19.02 nm，是一种介孔材料，有利于对铜离子的吸附。考察了p H、复合气凝胶用量和铜离子初始浓度对吸附性能的影响。当p H为6.0、复合气凝胶用量为50 mg、铜离子初始质量浓度为10 mg/L时，复合气凝胶对铜离子的吸附率达98.99%，且循环使用4次后吸附率仍较高。复合气凝胶对铜离子的吸附过程遵循Langmuir吸附等温模型和准二级动力学方程，是一种熵增、吸热自发的化学吸附过程。