[发明专利]一种磁性纳米高分子聚合物的合成方法及应用

说明书

技术领域

本发明属于分析化学领域，具体涉及一种磁性纳米高分子聚合物的合成方法及应用。

背景技术

含油废水包括餐饮废水、油田废水及工业排放及机械泄漏等，其对环境的污染主要表现在对生态系统及自然环境(土壤、水体)的严重影响。油类进入水体后可飘浮于水面，并迅速扩散，形成油膜阻止大气复氧，断绝水体氧的来源，妨碍浮游生物的光合作用；乳化油和溶解油污染水体，在被微生物分解时要消耗水中的溶解氧，使水体呈现缺氧状态，同时，水中的二氧化碳浓度会增高，使水体的pH值降低到正常范围以下，影响鱼类和其他水生生物的生存；油类污染土壤后，会形成油膜阻碍空气进入土壤，影响土壤微生物的生长繁殖，破坏土壤团粒结构；排入城市污水管道后，油会覆盖于处理设施和微生物的表面，如流入到生物处理构筑物混合污水的含油浓度通常不能大于20～50mg/L，否则会影响到活性污泥和生物膜的正常代谢过程，从而影响运行效果。此外，石油及其制品含有多种具致癌自用的多环芳烃，污染水体后可通过食物链进入水体，诱发癌症，危机人体健康。

随着纳米技术的飞速发展，四氧化三铁纳米颗粒作为功能材料，在磁记录材料、特殊催化剂原料、磁流体的基本材料和磁性颜料、药物等方面显示出许多特殊功能，有关磁性纳米四氧化三铁的制备方法及性质的研究也受到广泛关注。表面包覆技术是通过表面添加剂与颗粒发生化学反应或表面吸附来改变颗粒的表面状态，特别是对改善粉体的分散性有很好的功效，颗粒经包覆以后具有“核-壳”的结构，呈现出某些新的特性和功能。

目前，有将利用PAMAM树状大分子的特殊结构包覆磁性纳米四氧化三铁颗粒制得PF系列磁性纳米材料改性树状大分子用作水处理剂及用γ-氨丙基三乙氧基硅烷进行表面改性用于处理油田废水的报道。这些技术存在要么材料不能重复利用，要么由于表面的疏水性不够强，吸附能力受影响，或是材料磁力强度不够，分离困难等。本发明首先合成柠檬酸改性的磁性纳米四氧化三铁，这样使得四氧化三铁的分散性得到大大加强，其次合成聚苯乙烯包覆的四氧化三铁纳米粒子，由于材料表面的聚苯乙烯的强疏水性，对废水中的油有较强的吸附力，同时吸附容量大，因为材料比表面大，且材料可以回收利用，有较大的应用价值。

发明内容

本发明的目的是提供一种高稳定的含盐洗衣泡腾片及制备方法，是将片剂制备中的泡腾片制备技术引入洗衣泡腾片的制备；同时，由于本发明利用了盐的天然消毒、杀菌的功效，作为洗衣片的主要成分，而盐的易潮解现象同时又影响泡腾片的稳定性，采用薄膜包衣技术解决此问题；通过本发明制备的洗衣片具有盐的天然消毒、杀菌，在水中溶解迅速、完全，在各种环境中稳定贮藏的特点。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：一种磁性纳米高分子聚合物的合成方法及应用，其特征在于所述磁性纳米高分子聚合物的合成步骤如下：

(1)柠檬酸钠改性磁性纳米四氧化三铁的合成如下：

①称取二价铁盐和三价铁盐，用去离子水溶解，配制50mL的含Fe²⁺和Fe³⁺的混合溶液；

②将步骤①配制好的混合溶液转移至三颈瓶中，氮气保护下，机械搅拌并水浴60～80℃加热；

③向步骤②中加热后的混合溶液中，滴加浓氨水，至溶液产生黑色沉淀，停止加氨水，加入总铁摩尔数1～1.5的柠檬酸钠，继续搅拌2～4h，滴加剩余氨水，浓氨水的总体积为12.5～25mL；

④将步骤③中得到的黑色溶液经外磁场收集后，用50～100mL的丙酮洗涤3～5次后，40～50℃真空干燥24～48h真空干燥，即得到柠檬酸钠改性磁性纳米四氧化三铁粉末。

步骤①所述二价铁盐为FeCl₂·4H₂O或(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O；三价铁盐为FeCl₃·6H₂O或Fe₂(SO₄)₃·9H₂O；含Fe²⁺和Fe³⁺的混合溶液中，Fe²⁺与Fe³⁺的摩尔比为1:1，Fe²⁺与Fe³⁺的浓度为0.5～0.75mol/L。

(2)聚苯乙烯包覆的四氧化三铁纳米粒子的合成如下：