[发明专利]磁性纳米吸附剂及其制备方法

权利要求书

1.一种磁性纳米吸附剂，其特征在于，包括：

Fe₃O₄高分子复合微球；

SiO₂层，包覆在所述Fe₃O₄高分子复合微球的表面上；以及

亲水性功能单体，通过交联剂嫁接在所述SiO₂层的表面。

2.根据权利要求1所述的磁性纳米吸附剂，其特征在于，所述交联剂选自乙二醇二甲基丙烯酸酯、3,5-二丙烯酰胺基苯甲酸、二乙烯基苯、和Ｌ-2二丙烯酰胺基苯丙醇丙烯酸酯中的一种或多种，所述亲水性功能单体选自丙烯酰胺、甲基丙烯酸、和对苯乙烯基磺酸钠中的一种或多种。

3.一种权利要求1或2中磁性纳米吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、制备Fe₃O₄高分子复合微球；

S2、在所述Fe₃O₄高分子复合微球的表面包覆SiO₂层；以及

S3、在所述Fe₃O₄高分子复合微球的表面包覆的所述SiO₂层上嫁接亲水性功能单体，得到所述磁性纳米吸附剂。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，采用单体聚合法制备所述Fe₃O₄高分子复合微球，包括以下步骤：

S11、将Fe₃O₄纳米微球经油酸修饰，之后分散于有机溶剂中，得到第一混合液；

S12、向所述第一混合液中加入烯类聚合单体和硅烷偶联剂的混合液，搅拌，得到第二混合液；

S13、向所述第二混合液中加入表面活化剂和聚合引发剂，在60℃～80℃和惰性气氛下搅拌反应，得到混合乳液；以及

S14、将所述混合乳液分离，水洗，干燥，得到所述Fe₃O₄高分子复合微球。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述Fe₃O₄纳米微球的粒径为10～30nm，所述Fe₃O₄高分子复合微球在所述混合乳液中的质量含量为5～20mg/ml。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述烯类聚合单体选自苯乙烯、乙烯、丙烯和氯乙烯中的一种或多种，所述硅烷偶联剂选自甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种；

其中，所述烯类聚合单体与所述硅烷偶联剂的混合液占所述混合乳液的体积百分含量为1.5%～6.0%，所述烯类聚合单体与所述硅烷偶联剂的体积比为1.0～4.0。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述表面活化剂选自十二烷基磺酸钠、氟硅酸钠、磷酸乙二胺和磷酸丙二胺中的一种或多种，所述聚合引发剂选自过硫酸钾、偶氮二异丁腈和过氧化二酰中的一种或多种，

所述表面活化剂和所述聚合引发剂在所述混合乳液中的浓度均为1.2～5mg/ml。

8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，采用Stober法在所述Fe₃O₄高分子复合微球的表面包覆SiO₂层，包括以下步骤：

S21、将所述Fe₃O₄高分子复合微球分散于有机溶剂中，加入氨水和正硅酸乙酯，搅拌，在20℃～40℃恒温反应，得到第三混合液，将所述第三混合液固液分离，得到第一固体产物；

S22、将所述第一固体产物水洗，之后分散到有机溶剂中，得到分散液；以及

S23、向所述分散液中加入氨水和硅烷偶联剂，搅拌反应，得到包覆有所述SiO₂层的所述Fe₃O₄高分子复合微球。