[发明专利]一种铈离子印迹磁性纳米材料及其制备方法

说明书

本发明属于化合物制备技术领域，公开了一种铈离子印迹磁性纳米材料及其制备方法，包括：进行磁性纳米材料的制备；对制备的磁性纳米材料进行表面修饰；采用表面印迹方法制备铈离子印迹聚合物，并进行金属离子洗脱，得铈离子印迹磁性纳米材料。本发明的铈离子印迹磁性纳米材料制备方法制备流程简单，制备过程容易控制，且原材料简单易得，成本低，产率高，且制备的产物稳定性高；本发明铈离子印迹磁性纳米材料，能够适用于含有Pb(II)、Ag(I)、Ca(II)、Fe(III)等竞争离子的环境，抗干扰能力强，并具有特异性分离和富集复杂基质样品中Ce(III)的能力。

技术领域

本发明属于化合物制备技术领域，尤其涉及一种铈离子印迹磁性纳米材料及其制备方法。

背景技术

目前，铈(Ce)作为自然界中丰度最高的一种稀土金属元素，因其独特的性能在军事、电子、冶金、陶瓷、玻璃、石油化工等方面被广泛应用。随着铈及其化合物的大量使用，直接暴露于环境中的铈也不断增加，并随之进入河流、土壤和空气中。环境中的铈不仅影响生态系统，而且难以通过代谢排出体生物外，具有积蓄毒性；另一方面，矿产品中某些特征性的痕量稀土元素的存在和含量能够反映矿物的成因和产地信息，因此对环境样品和矿产品中的稀土铈元素进行准确测定具有重要意义。

现有技术虽然具备其他金属粒子印迹磁性纳米材料的制备，但是制备过程繁琐，且条件要求苛刻，产率不高，稳定性差。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有技术制备过程繁琐，且条件要求苛刻，产率不高，稳定性差。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种铈离子印迹磁性纳米材料及其制备方法。

本发明是这样实现的，一种铈离子印迹磁性纳米材料的制备方法，所述铈离子印迹磁性纳米材料的制备方法包括：

步骤一，利用三氧化二铁、改性纳米二氧化硅、碳酸钙、氧化镁、聚乙二醇、二氧化钛进行磁性纳米材料的制备；

步骤二，对制备的磁性纳米材料进行表面修饰；

步骤三，采用表面印迹方法制备铈离子印迹聚合物，并进行金属离子洗脱；

步骤四，以金属离子为模板离子制备功能化单体，采用超声协助悬浮聚合法在磁性纳米材料表面聚合制备具有铈离子印迹的磁性复合材料；

步骤五，洗脱模板离子得铈离子印迹磁性纳米材料。

进一步，步骤一中，所述进行磁性纳米材料的制备包括：

制备改性纳米二氧化硅；按比例称取三氧化二铁、改性纳米二氧化硅、碳酸钙、氧化镁、聚乙二醇、二氧化钛；

将称取的三氧化二铁、改性纳米二氧化硅、碳酸钙、氧化镁、二氧化钛混合均匀，得到混合溶液；

将所述混合溶液加热反应10-15分钟，自然冷却后加入聚乙二醇，利用磁力搅拌仪搅拌2-3h，清洗至上清液透明；干燥，得到磁性纳米材料。

进一步，所述加热包括：加热至350-400℃。

进一步，所述制备改性纳米二氧化硅包括：

将亲水性纳米二氧化硅粒子与聚丙烯酰胺混合后溶解在四氯甲烷中得到纳米二氧化硅溶液；

向制备的纳米二氧化硅溶液中加入乙醇溶液，通过氢氧化钠调节pH为中性；缓慢加热至35℃；

向混合溶液中加入双丙酮丙烯酰胺，缓慢加热至45℃，恒温反应一段时间后，离心分离去除上层溶液，加入乙醇将纳米二氧化硅再次分散均匀；

静置30分钟，过滤，保留沉淀，烘干，研磨后即可得改性的纳米二氧化硅。

进一步，所述恒温反应一段时间包括：恒温反应2-3小时。