磁性纳米材料可从水溶液中清除重金属。磁性纳米材料可用不同的方法合成，最近也报道了该类材料的各种应用，如太阳能燃料、太阳能热化学、水裂解反应和CO2裂解反应等。磁性纳米吸附剂成本效益好、使用简单、环境友好、可在短时间内高效从大量废水中清除金属。通过外加磁场，可对该类纳米吸附剂进行分离。纳米吸附剂、纳米技术以及磁性分离技术相结合可提供一种成功的技术从水溶液中清除重金属离子。

近期，将纳米粒子（MNPs）负载于聚合物材料受到高度关注。负载于聚合物的MNPs可设计为具有表面反应性、提高其性能以及扩展其应用领域。Wang等用二磷酸盐衍生物修饰磁性纳米粒子，该纳米粒子可清除水中99%的UO22 。Gao等用Cu2 固定化的磁性纳米粒子从水中清除藻毒素。El-Boubbou等用涂覆有糖的磁性纳米粒子检测并清除细菌。另外的研究报告了用磁性纳米粒子从水溶液中捕捉并清除低浓度的带电荷微生物。

文献虽然报道了从模拟废水中清除重金属，但至今还没有研究报告用MNPs从实际废水中清除重金属，也没有报告说明清除效率。MNPs的循环使用效率也需要进一步研究。

Qatar大学与Hashemite大学的Fares Almomani等人将氧化铁磁性纳米粒子接枝于超支化聚甘油（HPG），并用其（HPG-MNPs）处理含有重金属（Ni、Cu、Al）的二次工业废水（SEIWW）。研究发现，HPG-MNPs可从SEIWW中吸附重金属，吸附为自发过程、具有pH依赖性、受废水中氮含量影响、可高效从水溶液中清除Ni、Cu、Al等。分离过程迅速，仅为35秒。吸附等温线符合Langmuir与Frindluich等温模型，对Ni、Cu、Al的最大吸附能力（qmax）为0.70、0.451、0.790 mg/mg。清除重金属的最佳pH为9。吸附为多步机理，包括表面结合与分子扩散。该材料具有再生能力，可重复使用12次以上。

图1. HPG-MNPs分散于水中以及推测的形成HPG-MNPs的模型

参考文献：Applied Surface Science 506, 144924, 2020