一种柔性铁酸镁纤维及其制备方法和应用与流程

[0001]
本发明属于合成纤维技术领域，具体涉及一种柔性铁酸镁纤维及其制备方法。


背景技术：

[0002]
工业发展给人类带来进步和便捷之外，也给环境带来了巨大的压力，其中水资源短缺问题尤为明显。目前我们面临着地下水枯竭、淡水资源短缺的问题。由于人口增长和工业需求，对淡水资源的需求量逐年增加。随之而来的是污染水排放量增大，水资源短缺问题日益严峻。污染净化，变废为宝，将之转变为可以再次利用的资源是当前的唯一办法。吸附法在众多水处理技术中，由于成本低，操作简单而被广泛应用。
[0003]
铁酸镁(mgfe
2
o
4
)作为尖晶石结构复合金属氧化物，其构成元素mg和fe在自然界含量丰富。铁酸镁无毒无害且具有生物相容性，同时还具有磁性，能够在实际污水处理中通过磁性快速分离。因此在水处理方面有着广泛的应用。
[0004]
研究者开发了针状铁酸镁纳米粒子(bull.mater.sci.(2019)42:77)、氨基修饰铁酸镁纳米粒子(rsc adv.,2016,6,47382)、分层铁酸镁微球(microporous and mesoporous materials 207 (2015)170e178)、介孔铁酸镁纳米粒子和氧化石墨烯复合材料(environmental pollution 253 (2019)111-119)、铁酸镁和膨润土纳米复合材料(bull.mater.sci.(2018)41:132)等铁酸镁基吸附剂，研究其对pb
2+
的吸附。但是，这些吸附剂存在着在水中容易团聚，致使吸附性能降低的问题。纤维状吸附剂在水中不团聚，是解决吸附剂团聚问题的有效方法。
[0005]
现有的铁酸镁纤维的制备方法均为硝酸铁和硝酸镁溶于溶剂中，加入适量助纺剂进行静电纺丝(chemistryselect 2018,3,8010
–
8017、new j.chem.,2016,40,538
--
544)。而如此方法制备的铁酸镁纤维基本上不具有柔性，在吸附水中污染物的过程中，其纤维结构容易遭到破坏。再比如，cn106159256a公开了一种锂离子电池用负极材料铁酸镁纳米纤维的制备方法，通过静电纺丝与煅烧技术制备出mgfe
2
o
4
纳米纤维负极材料；但是，该方法仍然是硝酸铁和乙酸镁直接与助纺剂一起溶解形成纺丝液，而且其作为锂离子电池负极材料，没有研究其纤维柔性和重金属离子吸附性能。
[0006]
因此，为了解决目前铁酸镁各种形貌吸附剂容易团聚的问题，以及现有铁酸镁纤维不具柔性的不足，特提出本发明。


技术实现要素：

[0007]
针对现有技术的不足，本发明提供一种柔性铁酸镁纤维及其制备方法和应用。将铁源、镁源与柠檬酸经过溶胶凝胶过程制备可纺性良好的纺丝液，通过静电纺丝技术制备柔性铁酸镁纤维。该方法制备出的柔性铁酸镁纤维，不仅克服了铁酸镁纳米材料在吸附过程中易团聚的问题，而且解决了铁源和镁源直接与助纺剂一起溶解形成纺丝液制备的纤维柔性不佳的问题。制备的纤维柔韧性好、自支撑，在水溶液中不团聚、易磁分离，对pb
2+
离子有优异的吸附性能。
[0008]
本发明的技术方案如下：
[0009]
一种柔性铁酸镁纤维，所述铁酸镁纤维的直径为0.5～1.5μm，所述铁酸镁纤维的晶相为立方相，尖晶石结构。
[0010]
根据本发明，优选的，所述的铁酸镁纤维具有柔性，可以任意卷曲折叠。
[0011]
根据本发明，优选的，所述的铁酸镁纤维对重金属pb
2+
离子的吸附容量≥200mg/g，可达 268.24mg/g。
[0012]
根据本发明，上述柔性铁酸镁纤维的制备方法，包括步骤如下：
[0013]
(1)以三价铁源和一水柠檬酸为原料制备溶胶a，使铁源与柠檬酸充分配合，为纤维的柔性提供保障；
[0014]
(2)向溶胶a中加入镁源，制备溶胶b；
[0015]
(3)向溶胶b中加入助纺剂，制备铁酸镁前驱体纺丝液；
[0016]
(4)将铁酸镁前驱体纺丝液进行静电纺丝，得到铁酸镁前驱体纤维；
[0017]
(5)将铁酸镁前驱体纤维在空气条件下热处理，即得柔性铁酸镁纤维
[0018]
根据本发明，优选的，步骤(1)中三价铁源：一水柠檬酸的摩尔比为2：(3-5)。
[0019]
根据本发明，优选的，步骤(1)中所述的三价铁源为九水硝酸铁、六水氯化铁、九水硫酸铁之一或其组合。
[0020]
根据本发明，优选的，步骤(1)中按如下方法制备溶胶a：
[0021]
称取三价铁盐和一水柠檬酸加入到溶剂中搅拌溶解，制得红棕色澄清溶胶a；
[0022]
或者，称取三价铁盐加入到去离子水中搅拌溶解，滴加氨水直至其完全沉淀，离心分离沉淀并用去离子水清洗，制备氢氧化铁红褐色沉淀并重新分散到去离子水中；称取一水柠檬酸加入到氢氧化铁分散液中，搅拌溶解，搅拌时间12～24h；所制得的溶胶在30～80℃减压蒸馏，直至形成粘稠溶胶；用溶剂将粘稠溶胶稀释，制得红棕色澄清溶胶a；
[0023]
优选的，所述的溶剂为水与低碳醇的混合溶剂；优选的，所述的低碳醇为甲醇、乙醇、异丙醇或正丙醇；混合溶剂中，水与低碳醇的体积比为1：(0.5～3)；
[0024]
进一步优选的，溶剂选择水与甲醇，或水与乙醇的混合溶剂。
[0025]
优选的，所述的减压蒸馏温度为40～60℃，粘稠溶胶的粘度为15～80pa
·
s。
[0026]
根据本发明，优选的，步骤(2)中镁源：铁源：一水柠檬酸的摩尔比为1：2：(3-5)。
[0027]
根据本发明，优选的，步骤(2)中所述的镁源为氧化镁、氢氧化镁、乙酸镁、丙酸镁、硝酸镁、氯化镁、硫酸镁、碳酸镁、草酸镁之一或其组合；
[0028]
优选的，镁源选择氧化镁或乙酸镁。
[0029]
根据本发明，优选的，步骤(3)中向溶胶b中加入助纺剂，搅拌溶解，搅拌时间1～6h，并用溶剂调节粘度，制得铁酸镁浅红棕色前驱体纺丝液；
[0030]
优选的，所述的助纺剂为聚氧化乙烯(peo)、聚乙烯吡咯烷酮(pvp)、聚乙烯醇(pva) 之一或其组合；
[0031]
优选的，助纺剂与得到的纺丝液的质量比为(0.01～0.05)：10；
[0032]
优选的，前驱体纺丝液的粘度为20～80mpa
·
s。
[0033]
根据本发明，优选的，步骤(4)中静电纺丝工艺条件为：纺丝电压10～14kv，推进速度 0.6～1.2ml/h，接收距离15～25cm，纺丝湿度20～45％，纺丝温度20～40℃。
[0034]
根据本发明，优选的，步骤(5)中热处理温度为500～1000℃，保温时间为0.5～2h；
[0035]
进一步优选的，以1～5℃/min的升温速率升温至热处理温度进行热处理。
[0036]
根据本发明，柔性铁酸镁纤维的制备方法，一种优选的实施方案，包括步骤如下：
[0037]
(1)按照摩尔比为三价铁源：一水柠檬酸＝2：3的比例，分别称取三价铁源、一水柠檬酸，制得澄清溶胶；
[0038]
制备方法有如下两种：
[0039]
方法一是称取三价铁盐和一水柠檬酸加入到溶剂中搅拌溶解，制得红棕色澄清溶胶；
[0040]
方法二是称取三价铁盐加入到去离子水中搅拌溶解，滴加氨水直至其完全沉淀，离心分离沉淀并用去离子水清洗，制备氢氧化铁红褐色沉淀并重新分散到去离子水中；称取一水柠檬酸加入到氢氧化铁分散液中，搅拌溶解，搅拌时间12～24h；所制得的溶胶在30～80℃减压蒸馏，直至形成粘稠溶胶；用溶剂将粘稠溶胶稀释，制得红棕色澄清溶胶；
[0041]
(2)按照摩尔比为镁源：铁源：一水柠檬酸＝1：2：3的比例，称取镁源，加入到步骤 (1)制得的溶胶中，搅拌溶解，得到浅红棕色溶胶；
[0042]
(3)在步骤(2)所得溶胶中加入助纺剂，搅拌溶解，搅拌时间1～6h，并用溶剂调节粘度，制得铁酸镁浅红棕色前驱体纺丝液；
[0043]
(4)将步骤(3)所制得的前驱体纺丝液进行静电纺丝，得到土黄色或者浅黄色铁酸镁前驱体纤维；
[0044]
(5)将步骤(4)获得的铁酸镁前驱体纤维在空气条件下，以1～5℃/min的升温速率升温至500～1000℃，保温0.5～2h，获得棕色或者棕黄色铁酸镁纤维。
[0045]
根据本发明，柔性铁酸镁纤维的应用，用于废水中pb
2+
吸附去除。
[0046]
根据本发明，还提供一种去除废水中pb
2+
的方法，采用上述柔性铁酸镁纤维为吸附剂，柔性铁酸镁纤维的投放量与废水的体积比为0.5g/l。
[0047]
根据本发明，经过上述方法制备得到的柔性铁酸镁纤维，纤维直径为0.5～1.5μm，由铁酸镁纳米晶粒组成。所述的柔性铁酸镁纤维具有优异的柔韧性和自支撑性，在水溶液中不团聚，易磁分离，对pb
2+
离子有优异的吸附性能。
[0048]
本发明的优良效果如下：
[0049]
1、本发明的柔性铁酸镁纤维直径为0.5～1.5μm，由铁酸镁纳米晶粒组成。纤维具有优异的柔韧性和自支撑性，在水溶液中不团聚、易磁分离，对pb
2+
离子有优异的吸附性能，吸附量可达268.24mg/g，是目前已知的铁酸镁基吸附剂中对pb
2+
离子最高的吸附容量。
[0050]
2、本发明采用溶胶凝胶法制备可纺性良好的纺丝液，通过静电纺丝技术制备柔性铁酸镁纤维。该方法制备出的柔性铁酸镁纤维，克服了铁酸镁纳米材料在吸附过程中易团聚的问题。同时，本发明首先采用溶胶凝胶法制备前驱体纺丝液，铁源、柠檬酸、镁源充分溶解配合，为纤维具有柔性提供保障，解决了铁源和镁源直接与助纺剂一起溶解形成纺丝液制备的纤维柔性不佳的问题。
[0051]
3、本发明的制备方法简单，成本低廉，可操作性好。
附图说明
[0052]
图1为本发明实施例1-4中得到的铁酸镁前驱体纤维照片。
[0053]
图2为本发明实施例1-4中550℃热处理得到的铁酸镁纤维照片。
[0054]
图3为本发明实施例1-4中550℃热处理得到的铁酸镁纤维的sem照片。
[0055]
图4为本发明实施例3中550℃热处理得到的铁酸镁纤维柔韧性照片。
[0056]
图5为本发明实施例1-4中550℃热处理得到的铁酸镁纤维的xrd图谱。
[0057]
图6为本发明实施例5-9中不同热处理温度所得纤维的xrd图谱。
[0058]
图7为本发明实验例1-4中不同方法制备的柔性铁酸镁纤维吸附剂对pb
2+
离子的吸附量。
[0059]
图8为本发明实验例5中柔性铁酸镁纤维对pb
2+
离子的吸附动力学曲线。
[0060]
图9为本发明实验例6中柔性铁酸镁纤维对pb
2+
离子的吸附等温线。
具体实施方式
[0061]
下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明，但不限于此。
[0062]
实施例中所用原料均为常规原料，所用设备均为常规设备，市购产品。
[0063]
实施例1：
[0064]
一种柔性铁酸镁纤维的制备方法，包括步骤如下：
[0065]
(1)按照摩尔比为铁离子：一水柠檬酸＝2：3的比例，称取4.0400g九水硝酸铁和3.1500g 一水柠檬酸，加入到水与乙醇的混合溶剂中，室温下搅拌直至溶解，得到红棕色澄清溶胶a。
[0066]
(2)在步骤(1)所得溶胶中加入1.0720g乙酸镁，搅拌溶解，得到浅红棕色溶胶b。
[0067]
(3)在步骤(2)所得溶胶b中加入0.0300g聚氧化乙烯(peo，平均分子量为100万)，室温下搅拌溶解；用水与乙醇的混合溶剂配至14.00g，继续搅拌0.5h，制得浅红棕色铁酸镁前驱体纺丝液。
[0068]
(4)对步骤(3)所得的铁酸镁前驱体纺丝液在温度为25℃，湿度为30％的环境下进行静电纺丝制备土黄色铁酸镁前驱体纤维。所述静电纺丝的电压为12kv，推进速度为1.0ml/h，接收距离为15cm。
[0069]
(5)将步骤(4)获得的铁酸镁前驱体纤维在空气条件下，以5℃/min的升温速率升温至550℃，保温0.5h，获得棕色铁酸镁柔性纤维。
[0070]
本实施例制得的铁酸镁前驱体纺丝液参数如表1所列，纺丝液具有良好的可纺性。
[0071]
本实施例制得的铁酸镁前驱体纤维照片如图1(a)所示，经过550℃热处理后得到的铁酸镁纤维照片如图2(a)所示。由图2(a)可知，纤维蓬松，具有柔性。
[0072]
本实施例经过550℃热处理后得到的铁酸镁纤维sem照片如图3所示，由图3可知，本发明制得的柔性铁酸镁纤维，纤维直径0.5～1.5μm，直径均匀，由铁酸镁纳米晶粒组成。
[0073]
本实施例550℃热处理所得的纤维测试xrd图谱如图5(a)所示。由图5(a)可知，所得纤维为纯相尖晶石型铁酸镁，无其他杂相，晶相为立方相。
[0074]
实施例2：
[0075]
如实施例1所述，所不同的是步骤(2)称取0.2015g氧化镁加入步骤(1)所得澄清溶胶 a中，搅拌溶解得到浅红棕色溶胶b。
[0076]
本实施例制得的铁酸镁前驱体纺丝液参数如表1所列，纺丝液具有良好的可纺性。
[0077]
本实施例制得的土黄色铁酸镁前驱体纤维照片如图1(b)所示，经过550℃热处理后得到棕色铁酸镁纤维，其照片如图2(b)所示。由图2(b)可知，纤维蓬松，具有柔性。
[0078]
本实施例经过550℃热处理后得到的铁酸镁纤维sem照片如图3所示，由图3可知，本发明制得的柔性铁酸镁纤维，纤维直径0.5～1.5μm，直径均匀，由铁酸镁纳米晶粒组成。
[0079]
本实施例550℃热处理所得的纤维测试xrd图谱如图5(b)所示。由图5(b)可知，所得纤维为纯相尖晶石型铁酸镁，无其他杂相，晶相为立方相。
[0080]
实施例3：
[0081]
一种柔性铁酸镁纤维的制备方法，包括步骤如下：
[0082]
(1)称取4.0400g九水硝酸铁加入到50ml去离子水中搅拌溶解，滴加氨水直至其完全沉淀，离心分离并用去离子水清洗，制得红褐色氢氧化铁沉淀。
[0083]
按照摩尔比为铁离子：一水柠檬酸＝2：3的比例，将步骤(1)所制得的氢氧化铁沉淀和 3.1500g一水柠檬酸加入到100ml去离子水中，室温下搅拌直至溶解，得到红棕色澄清溶胶。
[0084]
将所制得的澄清溶胶在50℃减压蒸馏，直至形成粘稠溶胶。用水与乙醇的混合溶剂将粘稠溶胶稀释，制得红棕色澄清溶胶a。
[0085]
(2)在步骤(1)所得澄清溶胶a中加入1.0720g乙酸镁，搅拌溶解得到浅红棕色溶胶 b。
[0086]
(3)在步骤(2)所得溶胶b中加入0.0300g聚氧化乙烯(peo，平均分子量为100万)，室温下搅拌溶解。
[0087]
用水与乙醇的混合溶剂配至14.00g，继续搅拌0.5h，制得铁酸镁浅红棕色前驱体纺丝液。
[0088]
(4)对步骤(3)所得的铁酸镁前驱体纺丝液在温度为25℃，湿度为30％的环境下进行静电纺丝制备浅黄色铁酸镁前驱体纤维。所述的静电纺丝的纺丝电压为12kv，推进速度为 1.0ml/h，接收距离为15cm。
[0089]
(5)将步骤(4)获得的铁酸镁前驱体纤维在空气条件下，以5℃/min的升温速率升温至550℃，保温0.5h，获得棕黄色铁酸镁柔性纤维。
[0090]
本实施例制得的铁酸镁前驱体纺丝液参数如表1所列，纺丝液具有良好的可纺性。
[0091]
本实施例制得的铁酸镁前驱体纤维照片如图1(c)所示，经过550℃热处理后得到的铁酸镁纤维照片如图2(c)和图4所示。由图2(c)可知，纤维蓬松，具有柔性。由图4可知，纤维可以缠绕到直径为4mm的细玻璃棒上，证明其具有优异的柔韧性。
[0092]
本实施例经过550℃热处理后得到的铁酸镁纤维sem照片如图3所示，由图3可知，本发明制得的柔性铁酸镁纤维，纤维直径0.5～1.5μm，直径均匀，由铁酸镁纳米晶粒组成。
[0093]
本实施例550℃热处理所得的纤维测试xrd图谱如图5(c)所示。由图5(c)可知，所得纤维为纯相尖晶石型铁酸镁，无其他杂相，晶相为立方相。
[0094]
实施例4：
[0095]
如实施例3所述，所不同的是步骤(2)称取0.2015g氧化镁加入步骤(1)所得溶胶a 中，搅拌溶解得到浅红棕色溶胶。
[0096]
本实施例制得的铁酸镁前驱体纺丝液参数如表1所列，纺丝液具有良好的可纺性。
[0097]
本实施例制得的浅黄色铁酸镁前驱体纤维照片如图1(d)所示，经过550℃热处理后得到的棕黄色铁酸镁纤维照片如图2(d)所示。由图2(d)可知，纤维蓬松，具有柔性。
[0098]
本实施例经过550℃热处理后得到的铁酸镁纤维sem照片如图3所示，由图3可知，
本发明制得的柔性铁酸镁纤维，纤维直径0.5～1.5μm，直径均匀，由铁酸镁纳米晶粒组成。
[0099]
本实施例550℃热处理所得的纤维测试xrd图谱如图5(d)所示。由图5(d)可知，所得纤维为纯相尖晶石型铁酸镁，无其他杂相，晶相为立方相。
[0100]
实施例5：
[0101]
如实施例3所述，所不同的是将步骤(4)获得的铁酸镁前驱体纤维在空气条件下，以5℃ /min的升温速率升温至600℃，保温0.5h，获得棕黄色铁酸镁柔性纤维。
[0102]
实施例6：
[0103]
如实施例3所述，所不同的是将步骤(4)获得的铁酸镁前驱体纤维在空气条件下，以5℃ /min的升温速率升温至700℃，保温0.5h，获得棕黄色铁酸镁柔性纤维。
[0104]
实施例7：
[0105]
如实施例3所述，所不同的是将步骤(4)获得的铁酸镁前驱体纤维在空气条件下，以5℃ /min的升温速率升温至800℃，保温0.5h，获得棕黄色铁酸镁柔性纤维。
[0106]
实施例8：
[0107]
如实施例3所述，所不同的是将步骤(4)获得的铁酸镁前驱体纤维在空气条件下，以5℃ /min的升温速率升温至900℃，保温0.5h，获得棕黄色铁酸镁柔性纤维。
[0108]
实施例9：
[0109]
如实施例3所述，所不同的是将步骤(4)获得的铁酸镁前驱体纤维在空气条件下，以5℃ /min的升温速率升温至1000℃，保温0.5h，获得棕黄色铁酸镁柔性纤维。
[0110]
将实施例5-9中不同热处理温度所得的纤维测试xrd图谱，结果如图6所示。由图6可知，温度升高至1000℃，纤维仍保持铁酸镁立方晶相，无其他晶相转变，无第二相生成。
[0111]
对比例1
[0112]
如实施例1所述，所不同的是步骤(2)称取1.2821g硝酸镁加入步骤(1)所得澄清溶胶 a中，搅拌溶解得到浅红棕色溶胶b。
[0113]
本实施例制得的铁酸镁前驱体纺丝液参数如表1所列，纺丝液不具备可纺性。纺丝液在电场中可被拉伸成纤维。由于制备前驱体纺丝液的铁源、镁源均为硝酸盐，具有强烈的吸湿性。纤维到达接受装置之后又吸湿回缩成小液滴。
[0114]
对比例2
[0115]
实施例1所述，不同的是：
[0116]
按照摩尔比为铁离子：镁离子＝2：1的比例，称取4.0400g九水硝酸铁和.0720g乙酸镁，加入到水与乙醇的混合溶剂中，室温下搅拌直至溶解，直接得到浅红棕色澄清溶胶b。在所得溶胶b中加入0.0300g聚氧化乙烯(peo，平均分子量为100万)，室温下搅拌溶解；用水与乙醇的混合溶剂配至14.00g，继续搅拌0.5h，制得浅红棕色铁酸镁前驱体纺丝液。
[0117]
本实施例制得的铁酸镁前驱体纺丝液参数如表1所列，纺丝液不具备可纺性，因为其电导率高的同时，粘度很低，纺丝液在电场中不能被拉伸成纤维，只有小液滴滴落。没有一水柠檬酸的加入，没有铁源、镁源与柠檬酸的配合过程，纺丝液中分子缠结程度不够，这是纺丝液黏度低的主要原因。
[0118]
实验例1：
[0119]
取实施例1制备的铁酸镁柔性纤维，以0.5g/l的吸附剂与溶液比，放入初始浓度为 200mg/l的pb
2+
离子溶液中，在恒温摇床上以150rpm的速率振荡4h。磁分离吸附剂后，用原子
吸收火焰法测试溶液中剩余pb
2+
离子浓度，计算吸附剂对pb
2+
离子的吸附量。
[0120]
实验例2：
[0121]
取实施例2制备的铁酸镁柔性纤维，以0.5g/l的吸附剂与溶液比，放入初始浓度为 200mg/l的pb
2+
离子溶液中，在恒温摇床上以150rpm的速率振荡4h。磁分离吸附剂后，用原子吸收火焰法测试溶液中剩余pb
2+
离子浓度，计算吸附剂对pb
2+
离子的吸附量。
[0122]
实验例3：
[0123]
取实施例3制备的铁酸镁柔性纤维，以0.5g/l的吸附剂与溶液比，放入初始浓度为 200mg/l的pb
2+
离子溶液中，在恒温摇床上以150rpm的速率振荡4h。磁分离吸附剂后，用原子吸收火焰法测试溶液中剩余pb
2+
离子浓度，计算吸附剂对pb
2+
离子的吸附量。
[0124]
实验例4：
[0125]
取实施例4制备的铁酸镁柔性纤维，以0.5g/l的吸附剂与溶液比，放入初始浓度为 200mg/l的pb
2+
离子溶液中，在恒温摇床上以150rpm的速率振荡4h。磁分离吸附剂后，用原子吸收火焰法测试溶液中剩余pb
2+
离子浓度，计算吸附剂对pb
2+
离子的吸附量。
[0126]
实验例1-4中，不同方法制备的柔性铁酸镁纤维吸附剂对pb
2+
离子的吸附量如图7所示。四种方法制备的柔性铁酸镁纤维吸附剂对pb
2+
离子的吸附量均高于210mg/g，而目前报道的铁酸镁基吸附剂对pb
2+
离子的最大吸附量还没有高于200mg/g的。有图7可知，实施例3制备的柔性铁酸镁纤维在四种方法制备的柔性铁酸镁纤维中有对pb
2+
离子最大的吸附容量。
[0127]
实验例5：
[0128]
取实施例3制备的铁酸镁柔性纤维，以0.5g/l的吸附剂与溶液比，放入初始浓度为 200mg/l的pb
2+
离子溶液中。在恒温摇床上以150rpm的速率振荡，振荡过程中在不同的间隔取上层清液，用原子吸收火焰法测试此时溶液中pb
2+
离子浓度。计算不同吸附时间柔性铁酸镁纤维对pb
2+
离子的吸附量，获得其对pb
2+
离子的吸附动力学曲线，如图8所示。从动力学曲线可知，经过约2h，柔性铁酸镁纤维吸附剂对pb
2+
离子达到吸附平衡。
[0129]
实验例6：
[0130]
取实施例3制备的铁酸镁柔性纤维，以0.5g/l的吸附剂与溶液比，放入初始浓度为100-500mg/l的一系列不同pb
2+
离子溶液中，在恒温摇床上以150rpm的速率振荡4h。磁分离吸附剂后，用原子吸收火焰法测试溶液中剩余pb
2+
离子浓度。计算不同初始pb
2+
离子浓度柔性铁酸镁纤维对pb
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离子的吸附量，获得其对pb
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离子的吸附等温线，如图9所示。用langmuir 和freundlich模型对吸附等温线进行拟合，由拟合度较高的langmuir模型计算出柔性铁酸镁纤维对pb
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离子的最大吸附容量高达268.24mg/g，是目前已知的铁酸镁基吸附剂中对pb
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离子最高的吸附容量。langmuir和freundlich模型的拟合参数如表2所示。
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表1各实施例和对比例中前驱体纺丝液参数
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实施例和对比例及对应实验结果电导率(ms/cm)粘度(mpa.s)表面张力(mn/m)可纺性实施例115.9655.337.43好实施例220.467.437.47好实施例34.8423.129.98好实施例45.1524.629.23好对比例111.5447.137.64无对比例211.4123.827.77无
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表2langmuir和freundlich模型对pb
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离子在铁酸镁纤维上吸附等温线的拟合参数
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