[发明专利]一种Janus二维磁性纳米颗粒及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种Janus二维磁性纳米颗粒的制备方法，包括如下步骤：

S1、向二维磁性纳米颗粒的水分散液中加入融化的石蜡，经搅拌后冷却至室温，经磁铁收集分离得到表面吸附二维磁性纳米颗粒的石蜡球；

S2、将所述表面吸附二维磁性纳米颗粒的石蜡球分散于乙醇水溶液中，调控pH值至8～9后，加入正辛基三乙氧基硅烷进行反应，所述反应结束后经磁铁分离并溶解去除石蜡球，得到Fe₃O₄@OTES颗粒；

S3、将所述Fe₃O₄@OTES颗粒分散于乙醇水溶液中，加入N-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷进行反应，所述反应结束后经磁铁分离得到所述Janus二维磁性纳米颗粒；

所述二维磁性纳米颗粒按照包括如下步骤的方法制备：

将七水合硫酸亚铁的水溶液滴加至氢氧化钠和乙酸钠的水溶液中，在搅拌的条件下进行反应；所述反应结束后经磁铁收集分离即得所述二维磁性纳米颗粒。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤S1中，在20～40℃下进行搅拌；

所述水分散液中，所述二维磁性纳米颗粒的浓度为1～4mg/mL；

步骤S2和S3中，所述乙醇水溶液中水的体积分数为1～2％；

步骤S2中，采用氢氧化钠水溶液调节pH值；

所述正辛基三乙氧基硅烷的用量为：1g:0.5～2mL所述正辛基三乙氧基硅烷；

所述反应的温度为20～40℃，时间为10～20h。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：步骤S3中，所述N-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷的用量为：0.25～1mL所述N-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷；

所述反应的温度为20～40℃，时间为10～20h。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其特征在于：步骤SA中，所述反应的温度为50～60℃；

在水浴的条件下进行；

所述搅拌的速度为400～500rpm。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其特征在于：所述反应的时间为2～3h；

所述七水合硫酸亚铁的水溶液的滴加速度为2～2.4mL/min。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的制备方法，其特征在于：所述七水合硫酸亚铁的水溶液中，所述七水合硫酸亚铁的摩尔浓度为0.096～0.144mol/L；

所述氢氧化钠和乙酸钠的水溶液中，所述氢氧化钠的摩尔浓度为0.18～0.27mol/L，所述乙酸钠的摩尔浓度为0.9～1.35mol/L。

7.权利要求1-6中任一项所述方法制备的Janus二维磁性纳米颗粒。

8.权利要求7所述Janus二维磁性纳米颗粒在制备Pickering乳液、界面催化、石油工业中的应用。

9.一种Pickering乳液的制备方法，包括如下步骤：

将权利要求7所述Janus二维磁性纳米颗粒分散于油相和水相的混合体系中，经分散即得；

所述油相为十二烷、正己烷、二氯甲烷或丁酸丁酯；

所述油相与所述水相的体积比为1：1～2；

所述混合体系中，所述Janus二维磁性纳米颗粒的质量分数为0.5wt％～2wt％。

10.权利要求9所述方法制备的Pickering乳液。