用于去除重金属的功能化磁性纳米复合材料：分支型与线性磷酸化聚醚胺

《ACS Applied Polymer Materials》：Functionalized Magnetic Nanocomposites for Heavy Metal Removal: Branched versus Linear Phosphonated Polyetheramines

本研究开发两种新型磷烷化聚醚胺纳米复合材料（SPIONs-PE176和SPIONs-PT403），通过调控聚合物结构优化重金属吸附性能。实验表明，线性聚合物PE176对低浓度Cu2+吸附更高效，而支化聚合物PT403对Ni2+和Co2+的吸附容量更高，结构致密性影响吸附机制和热力学参数。

　　

开发高效且可磁回收的纳米吸附剂对于可持续的重金属修复至关重要。在本研究中，我们使用两种不同聚合物合成的膦酸化聚醚胺对超顺磁性氧化铁纳米颗粒（SPIONs）进行了涂层处理：线性聚合物EDR-176（记为PE176）和支化聚合物T-403（记为PT403）。所得纳米复合材料分别命名为SPIONs-PE176和SPIONs-PT403。表征实验证实了涂层成功、胶体稳定性得到提升以及表面性质可调。针对Cu²⁺、Ni²⁺和Co²⁺的吸附实验显示出了不同的金属特异性趋势：由于表面电荷作用更强，SPIONs-PE176在低浓度下对Cu²⁺的吸附效果更佳；而由于其更致密的结构，SPIONs-PT403对Ni²⁺和Co²⁺的吸附能力更强且吸附范围更广。动力学、等温线和热力学分析表明，聚合物的微观结构决定了吸附机制和能量变化。我们的研究证明了调整聚合物结构是一种优化基于SPION的纳米复合材料以用于特定水处理的多功能策略。