磁分离法是目前比较新颖的一种含油废水处理方法,具有能耗低、分离效率高、占地面积小、过程灵活简单、便于回收、环境污染低等优点,因此具有广阔的应用前景。Fe2O3纳米粒子制备简单,表面可修饰性强,通过调节磁性纳米粒子的表面浸润性,可促使磁性粒子迅速聚集到乳化油滴表面或内部,最终可在外界磁场的作用下高效分离乳化油滴,从而实现水体净化。Zhu等制备出了核壳结构的磁陛纳米粒子Fe203,该材料具有良好的疏水亲油性,能够有效地进行油水分离,最佳吸附率达到3.8倍。此外,Fe203粒子在腐蚀环境中有较好的化学稳定性,搅拌条件下不会下沉,具有良好的循环使用性,这些优异的性能使得它们在实际应用过程中前景广泛。Lead等等通过一步法制备得到了聚乙烯吡咯烷酮修饰的Fe2O3纳米粒子,同样表现出了优异的乳化油水分离效果,且水体中的富里酸对其分离效果的影响大不;气质联用仪的分析结果表明,低分子质量烷烃(C。~C:。)在10min之内的去除率达到100%,当分离时间增加到40min,超过67%的C。~C。被去除Jang等通过共沉淀法制得油酸修饰的Fe304纳米粒子。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
磁性粒子的油酸包覆量可通过油酸的添加量进行调控,当粒子的接触角趋于90。时表现出r最优异的油水分离效果,其除油率可达98%以上;粒子经有机溶剂洗涤后再生,经6次循环使用后粒子分离效率未见明显下降。Chen等将聚N一异丙基丙烯酰胺接枝到Fe203SiO:粒子表面制得温敏感型磁性纳米粒子,当温度低于低临界溶解温度(LCST,32。C)时,该粒子表现出了优异的两亲性,从而可迅速吸附到乳化油滴表面,从而在磁场的作用下实现乳化油水分离;而当温度超过32℃后接枝迅速蜷缩,促使磁性粒子从乳化油滴表面脱附,从而实现粒子的再生,该粒子在复使用7次后依然具有良好的分离效果。Wang等将PDMAEMA链接枝到Fe203SiO2粒子表面制得pH敏感型磁性纳米粒子,发现其化pH值为7.1~9.4的范围内可高效分离乳化油滴,粒子可0.1mobiL的盐酸溶液洗涤再生,循环使用6次后未见分离效率明照下降。上述两种粒子表面活性可基于温度或pH调控的磁性纳米粒子在粒子再生工艺便捷环保,无需有机溶剂洗涤,具有更优异的使用前景。