磁性納米粒子制備可用于印染廠污水處理

磁性納米粒子制備可用于印染廠污水處理

紡織印染工業作為中國具有優勢的傳統支柱產業之一，自20世紀90年代以來獲得迅猛發展，其用水量和排污量呈逐年增加趨勢。由于印染廠廢水中有機物成份復雜，有機物含量高，色度深和化學含氧量（COD值）高，可生化需氧量（BOD5）相對較低，排放量大等特點，使其成為目前國內外難處理的工業廢水之一。隨著印染行業中新型助劑的使用，廢水中難于降解的有毒成份越來越多，對環境威脅的程度呈增大趨勢。雖然針對印染廠污水處理方法有多種，如吸附、懸浮、過濾、混凝，生物法、膜分離，超聲分散等，但這些方法各有優缺點。

近年來，磁性納米粒子因其具有表面電位高、比表面積大、超順磁性和易分離等性質，對污水中多種無機離子及有機物有較強的吸附能力或螯合作用，隨之借助于具有諸多優點的超導磁分離技術，可將吸附污物的納米粒子從污水中分離出來，從而達到凈化污水的目的，此項技術已成為最有發展前途的新型污水處理技術之一。

中國科學院研究生院教師孫正濱、中國科學院理化技術研究所段宣明研究員段宣明研究員等通過化學合成的方法，在常溫下制備了聚合物包覆Fe3O4磁性納米粒子，嘗試將其應用于印染廠污水凈化，以期為印染類污水處理提供新方法。

研究人員選取聚合物包覆Fe3O4磁性納米粒子作為超導磁分離污水處理工藝中的磁種，擴大超導磁分離技術在污水處理領域的應用范圍。常溫條件下合成Fe3O4磁性納米粒子，并利用X射線光電子能譜（XPS)，高分辨透射電鏡（HRTEM）和振動樣品磁強計(VSM)對制備的納米粒子性質進行評價。結果發現，納米粒子直徑在6～10nm，表面被含有羧基的聚合物分子鏈包覆，且在常溫下納米粒子顯示超順磁性。隨后以印染廠污水為對象，檢驗磁性納米粒子對污水處理的能力。研究主要比較污水處理前后的濁度和化學需氧量（COD值），結果顯示聚合物包裹Fe3O4磁性納米顆粒可有效去除印染廠廢水中的污物。