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天然沸石是架状结构的含水铝硅酸盐矿物,由于其具有独特的吸附、筛分、阳离子交换和催化等性能,被广泛应用于环境保护、石油催化和土壤改良等领域中。作为工业价值较高的斜发沸石,其在我国储量巨大,并且具有极为突出的离子交换性、巨大的比表面基及均匀的孔道,能够有效去除沸水中的有害物质。
磁性载体技术作为生物细胞分离与固定、废水处理及矿物等领域的一种特殊技术,其实质上是一种将分散性的磁性物质引入弱磁性或非磁性颗粒中以增强基体材料的磁化率,然后通过磁性分离方法使饱和磁性复合体与作用体系简单分离,在磁性复合体处理含重金属离子的模拟废水的过程中,MCT技术的作用过程如下图所示。
随着科学技术的不断发展,研究人员发现了能够利用矿物与磁性氧化铁结合,制备出不同的磁性吸附剂,用来吸附水中的有害物质与污染物。尤其是以Doula等人为首制备的具有超高吸附性能的磁性沸石,其能够达到重金属、有害物质去除率超过90%以上。在传统磁性沸石制备过程中,由于操作过程较为繁琐,且工艺成本较大,因此阻碍了磁性沸石的可持续利用价值,因此需要找寻一种新的技术来制备磁性沸石,在有效利用丰富天然沸石资源的同时,节约制备成本,且保证较强的磁性效果。
具体制备试验中,先配制浓度为1.0mol/L的NaCl溶液,再称量10g天然沸石,将沸石和NaCl溶液按1:10的质量比加入烧杯中,置于30℃的恒温水浴锅中,机械搅拌2.5h。然后去离子水洗涤,过滤、烘干、研磨即得钠型沸石。其次对磁性沸石的制备:用1.5g氨基甲酸乙酯和5mL75%的乙醇配成稀释粘结剂,使2.5g钠型沸石与1gFe3O4在研钵内充分结合,然后将其倒入烧杯中,再于60℃真空干燥6h.烘干后,用永磁体证实复合体具有磁性。将该复合体研磨成粒径小于0.mm的颗粒,用去离子水洗涤2遍,过滤,再于80℃干燥箱内干燥3.0h后研磨,即可得到磁性沸石的产品。
得到的磁性沸石具有良好的磁稳定性与热稳定性,其能够被磁铁分离,并且与传统沸石相比,其对对金属离子钙、镁的离子交换性能及有机物氯乙酸的吸附性能,随Fe3O4质量分数增加而有小幅下降,但是仍保持了较高的吸附交换性能,因此该方法