[发明专利]一种羟基磷灰石超长纳米线磁性耐火纸

说明书

本发明涉及一种羟基磷灰石超长纳米线磁性耐火纸，所述羟基磷灰石超长纳米线磁性耐火纸是由表面负载有Fe₃O₄磁性纳米颗粒的羟基磷灰石超长纳米线抄造而成，所述羟基磷灰石超长纳米线的直径为5～100纳米，长度为20～2000微米；所述Fe₃O₄磁性纳米颗粒的直径为2～100纳米，含量为0.1～50 wt.%。

技术领域

本发明涉及一种羟基磷灰石超长纳米线磁性耐火纸，属于纳米材料及特种纸领域。

背景技术

随着经济及工业的不断发展，由工业生产、日常生活及原油泄漏等引发的油污染问题越来越受到人们的关注。这些含油废水中往往含有一些有毒的化学物质，不仅会严重损害人们的健康，同时还会对生态环境造成污染。2010年发生的美国墨西哥湾原油泄漏事件造成了巨大的经济损失，同时对于周边地区的生态环境造成了严重的污染，引起了国际社会的高度关注。

目前，已经有许多材料被用于油水分离及油污吸附，如活性炭、高分子滤膜、多孔沸石及黏土等。然而，传统的油污处理材料往往有着自身的局限性，比如分离效率较低，在吸附油污的同时还会吸附大量的水、功能性单一、不耐高温以及不能实现远程操控等，这使得这些材料难以满足现代油污染处理领域的需求。目前，多种新型功能化的泡沫材料已被制备并应用于油吸附，如常梦洁等人(磁响应聚氨酯海绵的制备及吸油性能研究[J].化工新型材料,2017(2):239-241.)制备了磁响应聚氨酯海绵，但类似的油吸附材料易燃，一旦被点燃就易引发火灾并导致二次污染。因此，急需发展分离效率高、多功能、能实现远程操控以及有良好热稳定性的材料用于油污染处理领域。

纸类材料在工业、日常生活及工作等各个领域有着广泛的应用。随着科技及经济的发展，一些具有特殊功能的纸张应运而生。过滤纸，是我们日常生活中经常用到的一种特种纸。由于使用方便，易于携带等特点，过滤纸在日常水过滤及固液分离等领域受到青睐。目前，市面上的过滤纸多是由植物纤维制备的，其耐高温性能差。由于传统过滤纸对油污或水没有特殊选择性吸附，仅能实现固液分离，而难以分离油污与水；并且过滤纸功能单一，没有特殊的性能使其能够实现远程操控，如对外界磁场快速响应而被驱动等。

羟基磷灰石是自然界中广泛存在的一种物质，是人体骨骼及牙齿的主要无机成分。由于其有着良好的生物相容性和优异的离子交换及吸附特性，近年来被广泛地应用于生物医学及水污染处理等领域。潘杰等(中国专利公开号：CN104248772A)公开了一种掺杂Eu的羟基磷灰石-四氧化三铁复合纳米颗粒的制备方法，并将其应用于肿瘤细胞成像。但是这种功能化的羟基磷灰石材料依旧为粉体，无法制备成纸张或过滤膜，制约了其在环境处理净化等领域的应用。材料的形貌对于材料的性能具有明显的影响。本申请人之前发明了一种羟基磷灰石超长纳米线并将其作为原料制备了新型无机耐火纸(参见CN103626114A)，这种羟基磷灰石超长纳米线有着良好的柔韧性及热稳定性，克服了传统羟基磷灰石材料脆性大的缺点。但是这种羟基磷灰石纳米线本身不具有超疏水及磁响应功能。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种具有磁响应性能、耐高温的羟基磷灰石超长纳米线磁性耐火纸。

一方面，本发明提供了一种羟基磷灰石超长纳米线磁性耐火纸，所述羟基磷灰石超长纳米线磁性耐火纸是由表面负载有Fe₃O₄磁性纳米颗粒的羟基磷灰石超长纳米线抄造而成，其中Fe₃O₄磁性纳米颗粒的含量为0.1～50wt.％；

所述羟基磷灰石超长纳米线的直径为2～100纳米，长度为20～2000微米。

本发明将负载有四氧化三铁磁性纳米颗粒(Fe₃O₄磁性纳米颗粒)负载于羟基磷灰石超长纳米线表面并抄造成纸，并控制Fe₃O₄磁性纳米颗粒的含量为0.1～50wt.％，得到一种羟基磷灰石超长纳米线磁性耐火纸。