[发明专利]一种有机磁性复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于含油废水处理材料的制备技术领域，具体涉及一种有机磁性复合材料及其制备方法。

背景技术

含油废水具有污染面广，危害性大的特点。其中就含有对人体有较大危害的萘、苯、蒽、甲苯及多氯烷烃等,具有“三致”（致畸、致癌、致突）效果，严重危害了人类身体健康，对环境也造成了很大的危害。而且，目前我国乃至全世界有很多地方都面临水资源不足的情况，在这些水资源短缺的地方对含油微污染水进行处理并达到回用目的是一个关键问题。

磁吸附分离法是吸附除油方面的新成果，在含油废水处理中占有一席之地，将有广阔的应用前景。磁分离技术具有处理速度快、处理效率高、处理量大、占地面积小、能耗低等优点，备受水处理界关注。但是，研究发现用普通的磁性材料作为磁吸附分离的吸附介质时，具有除油效率不高，回收再利用率低等特点。选出或制备一种处理效果好而且廉价的磁吸附材料是磁吸附法的关键所在。

目前，国内外有不少的专家及学者对磁性材料的有机改性进行研究。为增强磁性材料的亲油性和疏水性，可用改性剂在高于35℃时对磁性颗粒进行表面处理，使磁性颗粒表面覆盖亲油、疏水性薄膜，从而增强磁性颗粒对油的亲和力。经表面改性后的磁性颗粒具有特殊吸附功能，能增大废水体系的磁化率，使杂质与磁性颗粒间通过粒子或分子间的亲和作用吸附在磁性颗粒表面，然后通过磁分离装置去除水中的油类和污染物。多数研究以油酸或有机官能团作为改性剂对普通磁性材料进行表面有机改性。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种成本低、制备过程简单、重复利用率和除油效率都很高的有机磁性复合材料及其制备方法。

一种有机磁性复合材料，按质量分数计，所述有机磁性复合材料的组成成分为：5%～15%的硬脂酸和85%～95%的四氧化三铁。

本发明优选方案是，按质量分数计，所述有机磁性复合材料的组成成分为：10%的硬脂酸和90%的四氧化三铁。

一种有机磁性复合材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）、配制洗液：按质量分数比为1:1称取去离子水与乙醇溶液，置于玻璃瓶中混合，制得洗液；

（2）、清洗：称取4～6g四氧化三铁于三颈瓶中，加入所述步骤（1）中的所述洗液，控制搅拌速度50~80r/min，搅拌4～6min，置于强度为0.06~0.10T的磁场中，静置10~15min，移去溶液；

（3）、表面有机改性：取乙醇溶液180～220ml以及硬脂酸13～15g，混合后加入到所述步骤（2）中的三颈瓶内与所述四氧化三铁混合，将混合物置于60℃～80℃的条件下恒温搅拌1～3h，控制搅拌速度为700～900r/min，并保持磁场强度为0.06~0.10T，搅拌结束后，静置2～3min，移去乙醇溶液，制得初料；

（4）、后处理：将所述步骤（3）中制得的所述初料置于105℃烤箱中烤干，然后自然冷却至室温，碾碎，制得硬脂酸-四氧化三铁有机磁性复合材料；

本发明的优选方案是，所述步骤（2）重复进行2～3次。

本发明中，所述乙醇溶液的质量分数为96%。

本发明具有的有益效果：

硬脂酸是一种高级饱和脂肪酸，能作为油溶性颜料的溶剂，通过硬脂酸对四氧化三铁表面改性而制得的有机磁性复合材料，成本低、制作过程简单，且除油效率高；另外该有机磁性复合材料回收方便，回收利用率高。

附图说明

图1为本发明实施例2复合材料的X射线衍射图谱；

图2为本发明实施例2复合材料的傅里叶红外光谱图谱；

图3为本发明实施例2复合材料的同步热分析图谱。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述，但本发明的保护范围不仅仅局限于实施例。

实施例1

（1）、配制洗液：按质量分数比为1:1称取去离子水与乙醇溶液，置于玻璃瓶中混合，制得洗液；

（2）、清洗：称取4g四氧化三铁于三颈瓶中，加入洗液50ml，控制搅拌速度50r/min，搅拌4min，置于强度为0.06~0.10T的磁场中，静置10min，移去溶液。如此重复清洗2次。

（3）、表面有机改性：取乙醇溶液180ml以及硬脂酸13g混合，混合后加入到上述步骤（2）中的三颈瓶内与四氧化三铁混合，将混合物置于60℃的条件下恒温搅拌1h，控制搅拌速度为700r/min，并保持磁场强度为0.06~0.10T，搅拌结束后，静置2min，移去乙醇溶液，制得初料；