磁性纳米粒子制备可用于印染厂污水处理

磁性纳米粒子制备可用于印染厂污水处理

纺织印染工业作为中国具有优势的传统支柱产业之一，自20世纪90年代以来获得迅猛发展，其用水量和排污量呈逐年增加趋势。由于印染厂废水中有机物成份复杂，有机物含量高，色度深和化学含氧量（COD值）高，可生化需氧量（BOD5）相对较低，排放量大等特点，使其成为目前国内外难处理的工业废水之一。随着印染行业中新型助剂的使用，废水中难于降解的有毒成份越来越多，对环境威胁的程度呈增大趋势。虽然针对印染厂污水处理方法有多种，如吸附、悬浮、过滤、混凝，生物法、膜分离，超声分散等，但这些方法各有优缺点。

近年来，磁性纳米粒子因其具有表面电位高、比表面积大、超顺磁性和易分离等性质，对污水中多种无机离子及有机物有较强的吸附能力或螯合作用，随之借助于具有诸多优点的超导磁分离技术，可将吸附污物的纳米粒子从污水中分离出来，从而达到净化污水的目的，此项技术已成为最有发展前途的新型污水处理技术之一。

中国科学院研究生院教师孙正滨、中国科学院理化技术研究所段宣明研究员段宣明研究员等通过化学合成的方法，在常温下制备了聚合物包覆Fe3O4磁性纳米粒子，尝试将其应用于印染厂污水净化，以期为印染类污水处理提供新方法。

研究人员选取聚合物包覆Fe3O4磁性纳米粒子作为超导磁分离污水处理工艺中的磁种，扩大超导磁分离技术在污水处理领域的应用范围。常温条件下合成Fe3O4磁性纳米粒子，并利用X射线光电子能谱（XPS)，高分辨透射电镜（HRTEM）和振动样品磁强计(VSM)对制备的纳米粒子性质进行评价。结果发现，纳米粒子直径在6～10nm，表面被含有羧基的聚合物分子链包覆，且在常温下纳米粒子显示超顺磁性。随后以印染厂污水为对象，检验磁性纳米粒子对污水处理的能力。研究主要比较污水处理前后的浊度和化学需氧量（COD值），结果显示聚合物包裹Fe3O4磁性纳米颗粒可有效去除印染厂废水中的污物。