[发明专利]一种Fe3

说明书

本发明公开了一种Fe₃O₄@MoS₂超顺磁性纳米材料及其制备方法和应用，所述纳米材料为MoS₂纳米片表面镶嵌有Fe₃O₄纳米颗粒的纳米材料，其中，所述MoS₂纳米片间距为0.7‑1.1nm，所述Fe₃O₄纳米颗粒的粒径为2‑15nm。其制备方法首次采用在MoS₂纳米片表面原位生长Fe₃O₄纳米颗粒来制备MoS₂纳米片表面镶嵌有Fe₃O₄纳米颗粒的纳米材料。本发明制得的纳米材料在吸附富集水体中汞离子方面的应用具有明显的优势，其特异性好、吸附时间短、吸附效率高、分离迅速、适用范围广、且操作简单、成本低廉。

技术领域

本发明涉及纳米材料技术领域。更具体地，涉及一种Fe₃O₄@MoS₂超顺磁性纳米材料及其制备方法和在吸附水体中汞离子方面的应用。

背景技术

汞是环境中典型的重金属污染物，且具有很强的毒性。它在一定条件下能转化成毒性更强的甲基汞，并通过食物链累积放大，给生态环境和人类健康带来极大危害。水体等介质中重金属污染物的分析与监测对生态环境评价和环境保护具有重要意义。另一方面，伴随着新型污染问题的出现，以及污染从高浓度环境向低剂量环境延伸，污染物分析检测的灵敏度和准确度也需要不断提高。多年来人们在分析仪器的研究上取得了极大的进展，研制出了以电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)为代表的一批高灵敏度、高准确度的重金属离子分析设备。但这些分析手段通常都无法直接用于检测水样中汞的含量。水环境样品通常组分复杂，待测污染物浓度较低，无法直接检测。为了能测定水环境样品中汞的含量，需要经过有效的样品前处理过程，即将待测污染物从水环境样品中进行富集分离、浓缩等处理。样品前处理过程是整个环境分析检测过程中耗时最长、劳动强度最大的步骤，同时也是对分析精确度影响最大的步骤。对于水体中痕量、超痕量汞离子的分析检测尤其依赖快速高效和高选择性的样品前处理技术，其中，预富集分离材料的选择是分析技术的关键。

现有报道采用双硫腙、硫代氨基甲酸酯作为络合物，结合离子液体、有机溶剂等开发液相微萃取技术对水体中的痕量汞离子进行富集进而检测；另外也有合成固相吸附剂进行固相萃取结合原子荧光或HOLC进行检测的。近年来，纳米技术的开发和应用受到关注，基于巯基对汞离子有很强的结合能力，采用乙二硫醇或者半胱氨酸等开发的纳米固相吸附剂虽然具有很好的吸附效果，但是填柱吸附流速受到限制且操作繁琐。碳纳米对水体中的非金属离子、有机污染物和很多重金属离子都具有较好的吸附性能，但是也缺乏相应的吸附单一性，不利于吸附后的汞离子检测过程。因此需要提供一种对汞离子有单一吸附性能的材料，并且操作简单的汞离子吸附方法。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种Fe₃O₄@MoS₂超顺磁性纳米材料，该纳米材料与传统材料相比，其纳米结构复合方式和结构尺寸均存在不同。

本发明的第二个目的在于提供一种Fe₃O₄@MoS₂超顺磁性纳米材料的制备方法。在本发明中，将MoS₂纳米片与含铁化合物及其他物质相混合，经过水热反应，最终制得MoS₂纳米片表面镶嵌有Fe₃O₄纳米颗粒的纳米材料。制备方法的不同，使得本发明提供的Fe₃O₄@MoS₂超顺磁性纳米材料在结构复合方式及结构尺寸方面具有独特性。