[发明专利]一种磁性介孔复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种磁性介孔复合材料，包括至少1个磁性介孔复合材料颗粒，所述的复合材料颗粒包括至少1个无孔或微孔的磁性微粒及贯穿所述复合材料颗粒的介孔高分子骨架，所述的高分子骨架为具备至少两种特性微结构域的介孔高分子层，所述的微结构选自具有亲油、亲水和/或离子交换特性的微结构域；所述高分子骨架平均孔径为4-20nm，孔体积不低于0.5ml/g，比表面200-1000m²/g；所述磁性微粒表面包覆有惰性轻质材料；

所述介孔高分子层由疏水单体与两性单体在水溶液中共聚得到，所述疏水单体与所述两性单体的重量比为1-10:1；

所述介孔高分子层的交联度大于80%，并且在水中膨胀率小于30%；

所述介孔高分子层的孔分布系数小于1.3。

2.如权利要求1所述的磁性介孔复合材料，其特征在于，所述磁性微粒选自Fe₃O₄、NiFe₂O₄、CuFe₂O₄、铁、镍、钴中的一种或多种；

所述磁性微粒的平均粒径为0.4-2μm。

3.如权利要求1所述的磁性介孔复合材料，其特征在于，每个所述磁性介孔复合材料颗粒平均包含至少100个所述磁性微粒；

所述磁性介孔复合材料中，所述磁性微粒的含量为3-25wt%。

4.如权利要求1所述的磁性介孔复合材料，其特征在于，所述惰性轻质材料包含二氧化硅层和一层或多层疏水性高分子层。

5.如权利要求4所述的磁性介孔复合材料，其特征在于，所述疏水性高分子为疏水基团修饰的硅氧烷和/或加聚物。

6.如权利要求5所述的磁性介孔复合材料，其特征在于，所述疏水基团为烷基或烯基。

7.如权利要求5所述的磁性介孔复合材料，其特征在于，所述加聚物为苯乙烯-二乙烯苯共聚物。

8.如权利要求1所述的磁性介孔复合材料，其特征在于，所述疏水单体选自：二乙烯苯、取代二乙烯苯、苯乙烯、取代苯乙烯、丙烯酸酯、取代丙烯酸酯中的一种或多种；所述两性单体选自：乙烯苯甲酸、对羟基苯乙烯、羟乙基丙烯酸酯、N-甲基丙烯酰胺、N-乙烯吡咯烷酮中的一种或多种。

9.如权利要求1所述的磁性介孔复合材料，其特征在于，所述介孔高分子层具有强阳离子交换、强阴离子交换、弱阳离子交换、弱阴离子交换、非离子型亲水和/或亲油微结构域，其中离子交换量介于0.1-0.5毫摩尔/克。

10.一种权利要求1-9任一项所述的磁性介孔复合材料的制备方法，其包括如下步骤：

(1)将疏水单体、两性单体、引发剂、磁性微粒及溶剂混合，得到油相；保持磁性微粒在液体中高度分散；

(2)将水溶性稳定剂溶于水，得到水相；

(3)将所述油相加入所述水相，高速分散，升温聚合，通过磁场分离出具有磁性的复合材料颗粒。

11.如权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，

所述疏水单体选自：二乙烯苯、取代二乙烯苯、苯乙烯、取代苯乙烯、丙烯酸酯、取代丙烯酸酯中的一种或多种；

所述两性单体选自：乙烯苯甲酸、对羟基苯乙烯、羟乙基丙烯酸酯、N-甲基丙烯酰胺、N-乙烯吡咯烷酮中的一种或多种；

所述疏水单体与所述两性单体的重量比为1-10:1；

所述的引发剂为过氧化二叔丁基或偶氮二异丁腈；

所述溶剂为正己烷、乙酸乙酯、甲苯或二甲苯。