Abstract Magnetite nanoparticles have become a promising material for scientific research. Among numerous technologies of their synthesis, co-precipitation seems to be the most convenient, less time-consuming and cheap method which produces fine and pure iron oxide particles applicable to environmental issues. The aim of the work was to investigate how the co-precipitation synthesis parameters, such as temperature and base volume, influence the magnetite nanoparticles ability to separate heavy metal ions. The synthesis were conducted at nine combinations of different ammonia volumes - 8 cm3, 10 cm3, 15 cm3 and temperatures - 30°C, 60°C, 90°C for each ammonia volume. Iron oxides synthesized at each combination were examined as an adsorbent of seven heavy metals: Cr(VI), Pb(II), Cr(III), Cu(II), Zn(II), Ni(II) and Cd(II). The representative sample of magnetite was characterized using XRD, SEM and BET methods. It was observed that more effective sorbent for majority of ions was produced at 30°C using 10 cm3 of ammonia. The characterization of the sample produced at these reaction conditions indicate that pure magnetite with an average crystallite size of 23.2 nm was obtained (XRD), the nanosized crystallites in the sample were agglomerated (SEM) and the specific surface area of the aggregates was estimated to be 55.64 m2·g-1 (BET). The general conclusion of the work is the evidence that magnetite nanoparticles have the ability to adsorb heavy metal ions from the aqueous solutions. The effectiveness of the process depends on many factors such as kind of heavy metal ion or the synthesis parameters of the sorbent.

中文翻译：

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磁铁矿纳米颗粒合成条件对其重金属离子分离能力的影响

摘要 磁铁矿纳米粒子已成为一种很有前途的科学研究材料。在其合成的众多技术中，共沉淀似乎是最方便、耗时和廉价的方法，可以生产适用于环境问题的细而纯的氧化铁颗粒。这项工作的目的是研究共沉淀合成参数（如温度和基体积）如何影响磁铁矿纳米颗粒分离重金属离子的能力。合成在九种不同氨体积的组合下进行 - 8 cm3, 10 cm3, 15 cm3 和温度 - 30°C, 60°C, 90°C 对于每个氨体积。在每种组合中合成的氧化铁作为七种重金属的吸附剂进行了检测：Cr(VI)、Pb(II)、Cr(III)、Cu(II)、Zn(II)、Ni(II) 和 Cd(II) . 使用 XRD、SEM 和 BET 方法表征磁铁矿的代表性样品。据观察，在 30°C 下使用 10 cm3 氨可以产生对大多数离子更有效的吸附剂。在这些反应条件下生产的样品的表征表明，获得了平均微晶尺寸为 23.2 nm 的纯磁铁矿（XRD），样品中的纳米尺寸微晶聚集（SEM），并且聚集体的比表面积估计为为 55.64 m2·g-1 (BET)。这项工作的一般结论是磁铁矿纳米颗粒具有从水溶液中吸附重金属离子的能力的证据。该过程的有效性取决于许多因素，例如重金属离子的种类或吸附剂的合成参数。SEM 和 BET 方法。据观察，在 30°C 下使用 10 cm3 氨可以产生对大多数离子更有效的吸附剂。在这些反应条件下生产的样品的表征表明，获得了平均微晶尺寸为 23.2 nm 的纯磁铁矿（XRD），样品中的纳米尺寸微晶聚集（SEM），并且聚集体的比表面积估计为为 55.64 m2·g-1 (BET)。这项工作的一般结论是磁铁矿纳米颗粒具有从水溶液中吸附重金属离子的能力的证据。该过程的有效性取决于许多因素，例如重金属离子的种类或吸附剂的合成参数。SEM 和 BET 方法。据观察，在 30°C 下使用 10 cm3 氨可以产生对大多数离子更有效的吸附剂。在这些反应条件下生产的样品的表征表明，获得了平均微晶尺寸为 23.2 nm 的纯磁铁矿（XRD），样品中的纳米尺寸微晶聚集（SEM），并且聚集体的比表面积估计为为 55.64 m2·g-1 (BET)。这项工作的一般结论是磁铁矿纳米颗粒具有从水溶液中吸附重金属离子的能力的证据。该过程的有效性取决于许多因素，例如重金属离子的种类或吸附剂的合成参数。在这些反应条件下生产的样品的表征表明，获得了平均微晶尺寸为 23.2 nm 的纯磁铁矿（XRD），样品中的纳米尺寸微晶聚集（SEM），并且聚集体的比表面积估计为为 55.64 m2·g-1 (BET)。这项工作的一般结论是磁铁矿纳米颗粒具有从水溶液中吸附重金属离子的能力的证据。该过程的有效性取决于许多因素，例如重金属离子的种类或吸附剂的合成参数。在这些反应条件下生产的样品的表征表明，获得了平均微晶尺寸为 23.2 nm 的纯磁铁矿（XRD），样品中的纳米尺寸微晶聚集（SEM），并且聚集体的比表面积估计为为 55.64 m2·g-1 (BET)。这项工作的一般结论是磁铁矿纳米颗粒具有从水溶液中吸附重金属离子的能力的证据。该过程的有效性取决于许多因素，例如重金属离子的种类或吸附剂的合成参数。样品中的纳米微晶聚集（SEM），聚集体的比表面积估计为 55.64 m2·g-1（BET）。这项工作的一般结论是磁铁矿纳米颗粒具有从水溶液中吸附重金属离子的能力的证据。该过程的有效性取决于许多因素，例如重金属离子的种类或吸附剂的合成参数。样品中的纳米微晶聚集（SEM），聚集体的比表面积估计为 55.64 m2·g-1（BET）。这项工作的一般结论是磁铁矿纳米颗粒具有从水溶液中吸附重金属离子的能力的证据。该过程的有效性取决于许多因素，例如重金属离子的种类或吸附剂的合成参数。