[发明专利]一种阳离子型聚丙烯酰胺修饰的Fe3O4磁性絮凝剂及其制备方法

权利要求书

1.一种阳离子型聚丙烯酰胺修饰的Fe₃O₄磁性絮凝剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

（1）向反应体系中依次加入阳离子型聚丙烯酰胺，缓冲液，磁性纳米Fe₃O₄颗粒，混合均匀后，反应；

（2）分离步骤（1）得到的反应产物，去除上清液，清洗除上清液外的反应产物，以除去未反应的阳离子型聚丙烯酰胺，然后将清洗后的产物分散于水中，得到阳离子型聚丙烯酰胺修饰的Fe₃O₄磁性絮凝剂。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，向反应体系中依次加入阳离子型聚丙烯酰胺和缓冲液，搅拌，使阳离子型聚丙烯酰胺完全溶解，然后向反应体系中加入磁性纳米Fe₃O₄颗粒；

优选地，所述阳离子型聚丙烯酰胺的重均分子量为300~1200万，优选400~1100万，进一步优选500~1000万；

优选地，所述阳离子型聚丙烯酰胺的离子度为15~60，优选19~55，进一步优选24~50。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述阳离子型聚丙烯酰胺、缓冲液和磁性纳米Fe₃O₄颗粒的重量比为1:(1000~10000):(1~10)，优选1:(1000~9000):(1~9)，进一步优选1:(1500~8000):(2~8)；

优选地，所述反应温度为20~40℃，优选24~38℃，进一步优选26~36℃；

优选地，所述反应时间为5~60分钟，优选10~55分钟，进一步优选14~50分钟。

4.如权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，所述缓冲液为磷酸盐缓冲液、醋酸缓冲液或柠檬酸缓冲液中的任意一种或者至少两种的混合物；

优选地，所述缓冲液的pH为5~9，优选5.2~8.8，进一步优选5.4~8.5；

优选地，所述缓冲液的浓度为0.05~0.2mol·L^-1，优选0.07~0.17mol·L^-1，进一步优选0.10~0.17mol·L^-1。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述搅拌的转速为100~400rpm，优选130~370rpm，进一步优选160~320rpm；

优选地，所述搅拌的时间为60~120分钟，优选68~112分钟，进一步优选72~108分钟。

6.如权利要求1-5之一所述的方法，其特征在于，所述反应在搅拌条件下进行，所述搅拌的转速为50~300rpm，优选80~280rpm，进一步优选100~250rpm。

7.如权利要求1-6之一所述的方法，其特征在于，步骤（2）通过外加磁场分离步骤（1）得到的反应产物，优选通过永磁铁分离步骤（1）得到的反应产物；

优选地，采用去离子水进行清洗，所述清洗的次数为1~6次，优选2~5次；

优选地，所述清洗加入的去离子水的总量为步骤（1）得到的反应产物的重量的500~1500倍，优选600~1400倍，进一步优选700~1300倍；

优选地，步骤（2）将清洗后的产物分散于水中，室温下超声处理5~30分钟，使清洗后的产物均匀分散于去离子水中，形成稳定的悬浮液，得到阳离子型聚丙烯酰胺修饰的Fe₃O₄磁性絮凝剂。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述超声处理的时间为8~30分钟，优选10~30分钟。