Abstract A novel multifunctional of SiO2/CuFe2O4/polyaniline composite was synthesized through the interaction between silica (SiO2), copper iron oxide (CuFe2O4), and polyaniline (PANI) as starting materials. SiO2/CuFe2O4/polyaniline composite was characterized for morphology, crystallinity, textural properties, and utilised for the removal of Fe(II), Mn(II), and Cu(II) from synthetic wastewater solutions. The roles of solution pH (2.0-6.0), interaction time (15-420 min), initial ion concentration (50-700 mg/L), and solution temperature (30-50 °C) in the adsorption process were investigated. The adsorption capacities of SiO2/CuFe2O4/PANI for the tested metal ions were high compared to SiO2, CuFe2O4, and polyaniline. Equilibrium studies indicated that Fe(II) and Mn(II) adsorption were compliant with the Langmuir model, while the Freundlich equation described the removal of Cu(II) ions. The maximum Langmuir capacities were up to 285.71, 416.67, and 454.55 mg/g for Cu(II), Fe(II), and Mn(II), respectively. The pseudo-first-order kinetic model fitted well the metal ions removal data. The rate-controlling step reflected the involvement of surface and inner pore diffusion (intraparticle) processes. Electrostatic attractions and chelation were mainly responsible for the binding of metals ions onto SiO2/CuFe2O4/PANI. The selectivity of the studied ions was governed mainly by the hydrated ionic radii and the composite adsorption active sites. SiO2/CuFe2O4/PANI can be easily reused with a slight decrease (around 2-3 %) in metal removal efficiency after four successive regeneration cycles.

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SiO2/CuFe2O4/聚苯胺复合材料的制备：一种去除水环境中重金属的高效吸附剂

摘要 以二氧化硅（SiO2）、氧化铜铁（CuFe2O4）和聚苯胺（PANI）为起始原料，合成了一种新型多功能SiO2/CuFe2O4/聚苯胺复合材料。SiO2/CuFe2O4/聚苯胺复合材料的形态、结晶度、结构特性被表征，并用于从合成废水溶液中去除 Fe(II)、Mn(II) 和 Cu(II)。研究了溶液 pH (2.0-6.0)、相互作用时间 (15-420 min)、初始离子浓度 (50-700 mg/L) 和溶液温度 (30-50 °C) 在吸附过程中的作用。与 SiO2、CuFe2O4 和聚苯胺相比，SiO2/CuFe2O4/PANI 对测试金属离子的吸附能力较高。平衡研究表明 Fe(II) 和 Mn(II) 吸附符合 Langmuir 模型，而 Freundlich 方程描述了 Cu(II) 离子的去除。Cu(II)、Fe(II) 和 Mn(II) 的最大朗缪尔容量分别高达 285.71、416.67 和 454.55 mg/g。拟一级动力学模型很好地拟合了金属离子去除数据。速率控制步骤反映了表面和内部孔扩散（颗粒内）过程的参与。静电吸引和螯合是金属离子与 SiO2/CuFe2O4/PANI 结合的主要原因。所研究离子的选择性主要受水合离子半径和复合吸附活性位点的控制。SiO2/CuFe2O4/PANI 可以很容易地重复使用，但在连续四次再生循环后金属去除效率略有下降（约 2-3%）。Cu(II)、Fe(II) 和 Mn(II) 的最大朗缪尔容量分别高达 285.71、416.67 和 454.55 mg/g。拟一级动力学模型很好地拟合了金属离子去除数据。速率控制步骤反映了表面和内部孔扩散（颗粒内）过程的参与。静电吸引和螯合是金属离子与 SiO2/CuFe2O4/PANI 结合的主要原因。所研究离子的选择性主要受水合离子半径和复合吸附活性位点的控制。SiO2/CuFe2O4/PANI 可以很容易地重复使用，但在连续四次再生循环后金属去除效率略有下降（约 2-3%）。Cu(II)、Fe(II) 和 Mn(II) 的最大朗缪尔容量分别高达 285.71、416.67 和 454.55 mg/g。拟一级动力学模型很好地拟合了金属离子去除数据。速率控制步骤反映了表面和内部孔扩散（颗粒内）过程的参与。静电吸引和螯合是金属离子与 SiO2/CuFe2O4/PANI 结合的主要原因。所研究离子的选择性主要受水合离子半径和复合吸附活性位点的控制。SiO2/CuFe2O4/PANI 可以很容易地重复使用，但在连续四次再生循环后金属去除效率略有下降（约 2-3%）。速率控制步骤反映了表面和内部孔扩散（颗粒内）过程的参与。静电吸引和螯合是金属离子与 SiO2/CuFe2O4/PANI 结合的主要原因。所研究离子的选择性主要受水合离子半径和复合吸附活性位点的控制。SiO2/CuFe2O4/PANI 可以很容易地重复使用，但在连续四次再生循环后金属去除效率略有下降（约 2-3%）。速率控制步骤反映了表面和内部孔扩散（颗粒内）过程的参与。静电吸引和螯合是金属离子与 SiO2/CuFe2O4/PANI 结合的主要原因。所研究离子的选择性主要受水合离子半径和复合吸附活性位点的控制。SiO2/CuFe2O4/PANI 可以很容易地重复使用，但在连续四次再生循环后金属去除效率略有下降（约 2-3%）。所研究离子的选择性主要受水合离子半径和复合吸附活性位点的控制。SiO2/CuFe2O4/PANI 可以很容易地重复使用，但在连续四次再生循环后金属去除效率略有下降（约 2-3%）。所研究离子的选择性主要受水合离子半径和复合吸附活性位点的控制。SiO2/CuFe2O4/PANI 可以很容易地重复使用，但在连续四次再生循环后金属去除效率略有下降（约 2-3%）。