[发明专利]一种磁性高分子材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种吸附材料，尤其涉及一种磁性高分子材料及其制备方法。

背景技术

功能高分子吸附材料是一类重要的功能高分子材料,其理论和应用研究具有十分重要的意义。随着科学技术发展,人们对功能高分子吸附材料提出了越来越多的要求。

我国是一个资源缺水型国家同时也是一个水质缺水型国家,我国人均水资源量不足世界人均水平的1/4,而且水源的水质达不到国家规定的饮用水水质标准。我国的河流湖泊普遍遭到污染,其中重金属离子污染和富营养化问题十分突出重金属离子污染是指重金属或其化合物造成的环境污染,重金属离子污染的主要来源是工业废水排放,人类频繁的工业活动诸如炼油、采矿、造纸及农药等，使用大量的各类重金属,导致含有重金属离子的工业废水排放到水环境中。重金属离子对环境和人体健康都有很大威胁,对人体的呼吸系统、皮肤、肾脏、血液、肌肉组织等有严重危害，这些重金属最为严重的就是Hg。

发明内容

发明目的：本发明为获得一种能够吸附重金属的高分子材料，提出了一种磁性高分子材料，其原料组分如下：氯化铁2-4份、氯化亚铁2-4份、正硅酸乙酯3-7份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷2-9份、NH₃-H₂O₃-6份、甲基丙烯酸缩水甘油酯2-8份、溴异丁溴1份、三乙胺4-7份、溴化亚铜3-9份、铜粉5-7份、2,2'-联吡啶2-3份、三乙稀四胺3-6份、N'N-二甲基甲酰胺2-7份、氯化汞3-5份、硝酸2份。

本发明提出的高分子材料包括以下步骤：

1)制备Fe₃O₄纳米粒子：将氯化铁溶液和氯化亚铁溶液按1:1混合，在氮气保护下加入氢氧化钠溶液，机械搅拌后室温放置30分钟，后加热到90℃，保持1小时，待冷却至30℃后，用永磁性磁铁将产物从溶液中分离，使用蒸馏水清洗，并干燥10小时；

2)制备Fe₃O₄SiO₂：取1)中得到的Fe₃O₄在盐酸溶液中超声分散3分钟，再加入梓檬酸钠水溶液，进行机械搅拌，最后加入氨水，反应后通过磁分离，得到Fe₃O₄SiO₂；

3)制备Fe3O4SiO2-Br：称取1g Fe₃O₄SiO₂复合粒子于60mL甲苯中,超声分散0.5h后加入4mlAPTS，通入氨气，最后通入2.0mL溴异丁酰漠的THF溶液10ml，获得产物Fe₃O₄SiO₂PGMA(FSP)。

本发明的进一步优选方案，所述氢氧化钠溶液为3mol/L。

本发明的进一步优选方案，2)中Fe₃O₄的重量为3g。

本发明的进一步优选方案，3)中溴异丁酰漠的THF溶液在1小时之内通完。

有益效果：本发明的高分子材料能够良好的吸收水中的汞含量，吸收率达96％，使用效果好。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明。

实施例1

一种磁性高分子材料，其原料组分如下：氯化铁3份、氯化亚铁3份、正硅酸乙酯5份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷6份、NH₃-H₂O含5份、甲基丙烯酸缩水甘油酯6份、溴异丁溴1份、三乙胺5份、溴化亚铜7份、铜粉6份、2,2'-联吡啶3份、三乙稀四胺5份、N'N-二甲基甲酰胺6份、氯化汞4份、硝酸2份。

实施例2

一种磁性高分子材料，其原料组分如下：氯化铁2份、氯化亚铁4份、正硅酸乙酯7份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷9份、NH₃-H₂O含6份、甲基丙烯酸缩水甘油酯8份、溴异丁溴1份、三乙胺7份、溴化亚铜9份、铜粉7份、2,2'-联吡啶3份、三乙稀四胺6份、N'N-二甲基甲酰胺7份、氯化汞5份、硝酸2份。

本磁性高分子材料对汞的吸附试验：加入500mg/l和1000mg/l的含汞溶液，溶液中的汞含量：

在5分钟时，汞含量大大降低，汞含量吸收率为96％，吸附效果好。