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1. 研究目的与意义

重金属是水体无机污染物中最为突出的一类物质,它不易被水中的微生物所降解,而只能发生所谓迁移的各种形态之间相互转化及分散和富集过程,易转化为毒性更大的烷基化合物[15]。

重金属还可通过食物链的生物放大作用,在较高级生物体内成千、成万倍地富集起来,然后通过食物链在人体中蓄积,严重危害人体健康,属于一类持久性的污染物。

腐殖酸重要的特征之一是能与金属离子作用形成胶体类的、不溶性的具有不同属性、不同生物化学稳定性的复合物。

2. 国内外研究现状分析

因为重金属和染料废水对人类身心健康的危害及对生态环境的破坏，所以这类工业废水的处理问题日益引起了人们的关注，人们正在积极地探索各种有效的治理途径。

常见的治理方法包括化学沉淀法、离子交换法、反渗透法、膜过滤法、氧化还原法、光催化降解法和吸附法。

吸附法因为有着吸附剂价格较低、不产生中间产物、使用方便等优点而被公认为是一种高效、经济和广泛使用的方法。

3. 研究的基本内容与计划

制备腐殖酸修饰的四氧化三铁纳米颗粒，通过pH实验、等温吸附和动力学吸附，考察腐殖酸修饰的四氧化三铁纳米颗粒对结晶紫染料及重金属Cu2 的吸附性能，并研究磁性腐殖酸对结晶紫染料和重金属Cu2 的混合溶液的选择性吸附特点。

对于实验结果采用Langmuir等温吸附方程和Freundlich等温吸附方程来进行热力学研究，采用一级、二级模型和内部颗粒扩散模型来进行动力学研究，并以此得出熵变、焓变、活化能等数据来分析磁性腐殖酸对结晶紫染料及重金属Cu2 的吸附反应及机理。

4. 研究创新点

用Fe3O4/腐殖酸用作吸附剂时，因其带有磁性，可以在外加磁场下快速分离，便于吸附剂的回收。

此外，Fe3O4/腐殖酸负电荷，有利于吸附带正电荷的结晶紫染料及重金属Cu2 ,且吸附完Cu2 后的吸附剂可提高带负电荷的甲基橙的吸附量，使得吸附剂得以再利用。