[发明专利]一种纳米氨荒酸高分子螯合剂的制备方法

说明书

                                   技术领域

本发明涉及一种纳米氨荒酸高分子螯合剂的制备方法。

                                   背景技术

纳米粒子通常由金属、金属氧化物、半导体材料或高分子等成分构成，具有独特的光学、电子或催化特性，被广泛应用于材料科学和分子生物技术等高新技术领域，已成为纳米技术的重要组成之一。随着对纳米粒子的深入研究，越来越多的研究结果表明纳米粒子表面官能团决定着纳米粒子的应用前景，当今，纳米粒子表面官能化研究已成为纳米技术研究的热点。

                                   发明内容

本发明的目的是提供一种纳米粒子表面氨荒酸官能化的方法。该方法通过采用表面含有氨基或乙二氨基官能团的纳米金刚石粒子与二硫化碳化学反应，制备出了具有高选择性和吸附容量的纳米氨荒酸高分子螯合剂。

本发明方法的具体工艺步骤如下：

将表面含有氨基或乙二氨基官能团纳米金刚石粒子超声分散在含有二硫化碳的混合有机溶剂中，加入10％氢氧化铵的甲醇溶液，在室温下搅拌反应2～8小时；离心分离出纳米粒子，依次用混合有机溶剂，无离子水洗涤，在恒温50～60℃真空干燥24～48小时，得到所需的纳米氨荒酸高分子螯合剂。所说的混合有机溶剂是甲苯与异丙醇的混合液(体积比为2∶1～8∶1)。

上述方法中使用的表面含有氨基或乙二氨基官能团纳米金刚石粒子可通过以下方法制备得到：

将纳米金刚石粒子超声分散在含有硅烷表面改性试剂的常用无水有机溶剂中，搅拌反应24～48小时，离心分离出纳米金刚石粒子，依次用常用无水有机溶剂，无离子水洗涤，在恒温50～60℃真空干燥24～48小时，得到所需的表面具有不同活性基团的纳米金刚石粒子；所用的无水有机溶剂为甲苯、乙醚或丙酮；所用的硅烷表面改性试剂为N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷；硅烷表面改性剂的无水有机溶剂溶液中硅烷表面改性剂的浓度一般为0.5％～99.0％(W/W，常用为10％～50％)；纳米金刚石粒子与硅烷表面改性剂的无水有机溶剂溶液的固液比为：1∶10～1∶100(W/V，常用为1∶20～1∶60)。

上述本发明方法中使用的含有二硫化碳混合有机溶剂的溶液中二硫化碳的浓度一般为：5％～15％(V/V)。所用的10％氢氧化铵的甲醇溶液与混合有机溶剂的体积比为1∶10～1∶30。表面含有氨基或乙二氨基官能团纳米金刚石粒子与含二硫化碳混合有机溶剂的固液比为：1∶50～1∶200(W/V)。

上述本发明方法制备的纳米氨荒酸高分子螯合剂的粒径采用透射电子显微镜测定，表面的功能团可采用红外光谱法或X射线光电子能谱法确定，吸附容量采用ICP-原子发射光谱法测定。

本发明方法制备的纳米氨荒酸高分子螯合剂对过渡金属离子和贵金属离子有较高的吸附容量，并且在不同酸度条件下可选择吸附不同金属离子，故本发明具有广阔的应用前景。

以下通过实施例和附图对本发明作进一步说明。

                          附图说明

图1是本发明方法制备的纳米氨荒酸高分子螯合剂的透射电子显微镜照片；

图2是纳米氨荒酸高分子螯合剂的红外光谱图(a.纳米金刚石，b.表面含有乙二氨基官能团纳米金刚石，c.纳米氨荒酸高分子螯合剂)；

图3是纳米氨荒酸高分子螯合剂在不同酸度的吸附百分率(其中不同符号所代表的金属离子分别为：■Au³⁺，●Pt²⁺，▲Cd²⁺，◆Pd²⁺，★Mn²⁺，□Cu²⁺，○Fe³⁺，△Y³⁺，☆Co²⁺)。

                        具体实施方式

实施例1

将0.1g纳米金刚石粒子超声分散在5mL浓度为99.0％wt的N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷的甲苯溶液中，搅拌反应24小时，离心分离出纳米金刚石粒子，依次用甲苯，无离子水洗涤，在恒温50℃真空干燥24小时，得到表面具有乙二氨基官能团的纳米金刚石粒子。