本研究主要為評估複合材料硫脲修飾奈米磁性顆粒(MNP-Tu)吸附液 相中貴金屬的效率。主要為配置貴金屬溶液，以批次實驗的方式，在不 同水質參數以及不同金屬之操作條件下，模擬回收貴金屬系統，測試其 最佳操作參數，探討各種參數對此複合材料回收貴金屬的影響，對於現 階段的成果作以下結論:
1. 界達電位分析的結果顯示，MNP-Tu 的等電位點(pHZPC)為 5.9，當水體 的 pH 值小於 5.9 時，MNP-Tu 會帶正電，pH 值大於 5.9 時則帶負電。
2. XRD 的分析結果經過 JCPDs 標準圖譜的比對，其中 8 個為 Fe3O4的特 徵波峰，證實了 MNP 在複合硫脲的過程中，其結構並不會被壞。
3. FT-IR 的分析結果顯示，MNP 在波長 579~625cm-1處出現 Fe3O4中 Fe-O 結構的特徵波峰，MNP-Tu 在這段波長中同樣也出現了波峰，這表示 MNP 在複合硫脲後，其 Fe3O4結構的完整性並不會遭到破壞，同時，
MNP-Tu 的圖譜在 800~1150cm-1處出現一大段波峰，這是由於硫脲的 NH2、C=S 以及 C-N 結構所形成的特徵波峰。證實硫脲成功的修飾了 MNP 的表面官能基。
4. MNP-Tu 在 pH=2 時，對 Pt(Ⅳ)、Au(Ⅲ)和 Pd(Ⅱ)等貴金屬有最佳的吸 附效率，隨著 pH 值的提升，其吸附率也逐漸下降，顯示出此材料在 酸性環境下(pH<4)可以有效回收水中的貴金屬離子。MNP-Tu 帶有 NH2官能基，在酸性條件下容易被質子化(protonation)，使 MNP-Tu 表 面帶正電荷，促進了靜電吸引力。
5. MNP-Tu 在吸附 Pt(Ⅳ)、Au(Ⅲ)和 Pd(Ⅱ)等貴金屬時，其吸附行為相當 快速，反應時間於 15 分鐘時吸附率分別為 78.30%、88.84%和 84.06%，
接著吸附速率明顯減緩，隨著接觸時間的增加 Au(Ⅲ)於 45 分鐘達到 平衡，Pt(Ⅳ)和 Pd(Ⅱ)則在 120 分鐘達到平衡。
6. 動力學分析的結果，MNP-Tu 吸附 Pt(Ⅳ)、Au(Ⅲ)和 Pd(Ⅱ)的行為較符 合擬二階動力模式，顆粒內部擴散模式的 R2較擬二階動力模式低，表 示內部擴散不是唯一限制速率的程序，推測主要為外部表面瞬間吸附。
這一結果顯示，MNP-Tu 的吸附機制至少同時存在二種以上的機制控 制吸附行為，可能存在的吸附機制為靜電吸引力和錯合作用。
7. Langmuir 等溫模式和 Freundlich 等溫模式的相關係數(R2)都有 0.90 以 上，顯示 Langmuir 等溫模式和 Freundlich 等溫模式對此實驗的適用性。
在室溫下(25℃)MNP-Tu 對 Pt(Ⅳ)、Au(Ⅲ)和 Pd(Ⅱ)的飽和吸附量(qmax) 分別為 43.34 mg/L、118.46 mg/L 和 111.58 mg/L，顯示出 MNP-Tu 對 Pt(Ⅳ)、Au(Ⅲ)和 Pd(Ⅱ)的吸附能力為 Au(Ⅲ) > Pd(Ⅱ) > Pt(Ⅳ)，同時 n 均大於 1，說明 MNP-Tu 是適於吸附貴金屬 Pt(Ⅳ)、Au(Ⅲ)和 Pd(Ⅱ) 的材料。MNP-Tu 對 Au(Ⅲ)有較高的吸附能力，可能是由於在酸性 pH 值環境下，MNP-Tu 與 Au(Ⅲ)具有更高的互動。
8. 熱力學分析的結果顯示△H 為正的，表示 MNP-Tu 吸附 Pt(Ⅳ)、Au(Ⅲ) 和 Pd(Ⅱ)的過程為吸熱反應。並且△G 為負值，這表示 MNP-Tu 吸附 貴金屬 Pt(Ⅳ)、Au(Ⅲ)、Pd(Ⅱ)的反應為自發性的反應。
9. 競爭吸附與選擇性實驗中，系統中存在 Cu(Ⅱ)時，MNP-Tu 仍可針對 貴金屬(Pt(Ⅳ)、Au(Ⅲ)、Pd(Ⅱ))進行吸附，但 Cu(Ⅱ)的存在還是會影
響 MNP-Tu 對 Pt(Ⅳ)和 Pd(Ⅱ)的吸附能力，Au(Ⅲ)則是完全不受 Cu(Ⅱ) 的影響。而在多質金屬系統中，MNP-Tu 對 Au(Ⅲ)以及 Pd(Ⅱ)的吸附 效率不受影響，Pt(Ⅳ)的吸附效率則下降了 28.46%。推測 MNP-Tu 的 有效吸附位址會被 Au(Ⅲ)和 Pd(Ⅱ)先占據，進而造成對 Pt(Ⅳ)吸附率 的下降。高濃度 Cu(Ⅱ)的存在的情況下 MNP-Tu 仍會針對 Pt(Ⅳ)、Au(Ⅲ) 和 Pd(Ⅱ)進行吸附，對 Cu(Ⅱ)的吸附效率是極低的。同時，高濃度的 Cu(Ⅱ)存在於系統中時，MNP-Tu 雖然可以針對貴金屬進行吸附，但 高濃度的 Cu(Ⅱ)還是會影響 MNP-Tu 對其他貴金屬的吸附能力，而對 Au(Ⅲ)的吸附率不受高濃度的 Cu(Ⅱ)所影響，可能是由於 MNP-Tu 對 Au(Ⅲ)的選擇性較高所導致。MNP-Tu 針對貴金屬吸附的行為，可能 是因為硫脲結構中的 S 和 N 官能基所導致。
10. 針對 Au(Ⅲ)進行脫附實驗發現，單一脫附劑中 HCl 對 MNP-Tu 的脫附 效率極差，而硫脲的濃度為 0.7 M 時的脫附效率最佳，可達到 75%。
當兩種脫附劑組合使用時，可以有效大幅提升單一脫附劑對 MNP-Tu 脫附量的極限，最佳的配比為 0.7 M Thiourea in 2% HCl，脫附率可達 100%。
11. 重覆再利用實驗中顯示，只需 10 mL 的 0.7 M Thiourea in 2% HCl，便 可有效地將貴金屬從 MNP-Tu 中脫附出來，吸、脫附程序至少可重複 10 次，平均吸附率為 96%以上，而平均回收率為 90%以上。