哈利法科技大学–海泡石/GO纳米复合材料上磁性CuFe2O4的制备及其对水溶液中Pb（II）和Cd（II）的高效去除

合成了CuFe₂O₄纳米颗粒，并将其固定在海泡石纤维和氧化石墨烯片上，通过简单的一锅法制备了CuFe₂O₄/海泡石/GO（CFSG）纳米复合材料。使用TEM、FTIR、SEM–EDX、XRD和TGA技术对合成的纳米复合材料进行了表征，以确定其组成、结构和热稳定性。利用合成的CFSG纳米复合材料对水溶液中Pb（II）和Cd（II）重金属离子的吸附去除进行了研究。研究了CFSG负载量、pH、接触时间和温度等吸附参数。在Pb（II）和Cd（II）二元体系中，CFGS纳米复合材料显示出比Cd（II。Pb（II）和Cd（II）的吸附符合Langmuir模型，其次是伪二阶模型，并且是自发的。吸附热力学分析表明，Pb（II）的吸附过程为放热过程，Cd（II）吸附过程为吸热过程。CFSG表面的CuFe₂O₄纳米粒子可以通过静电相互作用和络合过程促进重金属离子的吸附。

图1.GO、海泡石和CFSG的FTIR光谱。

图2.（a） TGA和DTA曲线以及（b）CFSG的XRD图谱。

图3.（a） SEM和（b）CFSG的EDX分析和元素图谱。

图4.（a，b）不同放大率下的TEM图像，（c）HR-TEM图像，以及（d）CFSG的SAED图案。

图5.（a） 用不同的吸附剂筛选Pb（II）和Cd（II）的去除，以及（b）在CFSG上的二元和单金属吸附。

图6.（a）接触时间、（b）pH和温度对（c）Cd（II）和（d）Pb（II）吸附的影响。

图7.实验数据与PFO、PSO和IPD对Cd（II）和Pb（II）吸附的动力学拟合。

图8. Cd（II）和Pb（II）吸附等温线。

图9.（a，b）吸附Cd（II）和Pb（II）后CFSG的EDX和SEM，以及（c）可能的相互作用机制。

图10. CFGS再生研究。

相关研究成果由哈利法科技大学Mohammad Abu Haija等人2023年发表在ACS Omega (链接：https://doi.org/10.1021/acsomega.3c02006)上。原文：Facile Preparation of Magnetic CuFe2O4 on Sepiolite/GO Nanocomposites for Efficient Removal of Pb(II) and Cd(II) from Aqueous Solution。