[发明专利]一种吸附功能磁性Fe3

说明书

本发明公开了一种吸附功能磁性Fe₃O₄@PS‑TMT纳米粒子及其制备方法，吸附功能磁性Fe₃O₄@PS‑TMT纳米球为四氧化三铁纳米粒子聚集体表面接枝苯乙烯‑三巯基均三嗪树脂树脂的复合纳米粒子。采用乳液聚合法制得氯甲基化磁性聚苯乙烯纳米粒子，再利用亲核取代反应将三巯基均三嗪官能团固定在磁性聚苯乙烯纳米粒子表面，制得吸附功能磁性Fe₃O₄@PS‑TMT纳米粒子。本发明吸附功能磁性Fe₃O₄@PS‑TMT纳米球的表面具有丰富的三巯基均三嗪官能团，能从水溶液中快速、大量吸附重金属离子，且吸附功能磁性Fe₃O₄@PS‑TMT纳米球对汞、铅、镉、铬、锰、镍、铜等重金属离子均具有较高的饱和吸附量；本发明制备方法简单、条件温和、经济环保。

技术领域

本发明涉及一种吸附功能磁性Fe₃O₄@PS-TMT纳米粒子及其制备方法。

背景技术

随着工业的发展和人口的增长，人类活动使得水体环境受到强烈的人为干扰，重金属污染物通过各种途径进入了水体环境，使得水体重金属污染成为全球面临的一个亟待解决的环境问题。常见重金属污染主要包括Cr、Mn、Cu、Ni、Hg、Pb和Cd等离子，具有毒性高、不可降解，并且可以通过食物链进行富集、迁移进入生物体中，与生物体内的酶等生物大分子结合，破坏生物大分子的活性结构，从而严重损害人体及其他生物的生命健康。如铅中毒会降低甲状腺摄取碘的能力，镉可以造成骨痛病，汞会严重损伤神经系统等。

鉴于当前严峻的水体重金属污染现象，寻找一种高效、低能耗、环境友好的重金属污染的治理方法已经成为广大环保人士和科研工作者的共识。目前，重金属废水处理技术主要分为化学沉淀法、膜分离法、电化学法、吸附法等。在此众多的处理方法之中，吸附法以其低成本、操作简便、可控性强、吸附材料种类多、来源广泛等优点而成为一种广泛研究和应用的重金属废水处理方法。

磁性高分子纳米粒子是一种重要的新型的功能材料，是由无机磁性物质与高分子材料复合而成，同时兼备无机物质的磁学性质和高分子材料的表面性能，还具有粒径小、比表面积答、可偶联的生物分子容量大等性能，在生物医药、分离工程、环境治理、催化剂等领域具有广泛的应用前景。但是，磁性高分子吸附材料的吸附容量小、吸附速率慢、选择性差等问题而严重制约了吸附法在重金属治理领域的应用。因此开发廉价、高效、无污染的磁性高分子吸附剂是吸附法处理重金属废水工艺的关键技术。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种吸附功能磁性Fe₃O₄@PS-TMT纳米粒子及其制备方法。吸附功能磁性Fe₃O₄@PS-TMT纳米粒子表面具有丰富的三巯基均三嗪，能从水溶液中快速、大量吸附重金属离子，对汞、铅、镉、铬、锰、镍、铜等重金属离子均具有较高的饱和吸附量；由于其具有磁性，利于回收再利用。

本发明采取的技术方案为：

一种吸附功能磁性Fe₃O₄@PS-TMT纳米粒子，所述吸附功能磁性Fe₃O₄@PS-TMT纳米颗粒为在四氧化三铁纳米粒子聚集体表面接枝有苯乙烯-三巯基均三嗪树脂的复合纳米粒子。

所述吸附功能磁性Fe₃O₄@PS-TMT纳米粒子的直径为15～40nm，苯乙烯-三巯基均三嗪树脂树脂厚度为1nm～10nm。