磁性納米粒子制備可用于印染廠污水處理

紡織印染工業(yè)作為中國具有優(yōu)勢的傳統(tǒng)支柱產(chǎn)業(yè)之一，自20世紀90年代以來獲得迅猛發(fā)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(nèi)外難處理的工業(yè)廢水之一。隨著印染行業(yè)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(huán)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(yōu)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(zhì)，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(yōu)點的超導磁分離技術(shù)，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(shù)已成為最有發(fā)展前途的新型污水處理技術(shù)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(shù)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(shù)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(zhì)進行評價。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，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(jié)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。