[发明专利]一种阳离子型磁性纳米颗粒及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种阳离子型磁性纳米颗粒的制备方法，其特征在于：采用改进的Stöber方法使TEOS与Fe₃O₄磁性纳米颗粒反应制备二氧化硅包覆的磁性纳米颗粒，再采用MPS对二氧化硅壳层进行改性，最后采用接枝共聚法将阳离子单体接枝到改性的磁性纳米颗粒上，制得阳离子型磁性纳米颗粒。

2.根据权利要求1所述的阳离子型磁性纳米颗粒的制备方法，其特征在于：所述制备方法具体包括以下步骤：

S1、包覆反应：将0.9-1.5g Fe₃O₄磁性纳米颗粒加入含有400mL乙醇，200mL蒸馏水和6mL氨溶液的1000mL玻璃烧杯中，机械搅拌10分钟，然后逐滴加入18mL TEOS，并在室温下搅拌8小时；反应结束后用乙醇和蒸馏水洗涤数次，并冷冻干燥12小时，得到二氧化硅包覆的磁性纳米颗粒；

S2、改性：将经过S1处理后的磁性纳米颗粒分散于200mL酒精，加入体积比为9：100的MPS﹣乙醇溶液，并在氮气气氛中水浴搅拌反应12小时，水浴温度为78℃，得到改性磁性纳米颗粒；

S3、共聚反应：将0.6-0.8g 经过S2处理后的改性磁性纳米颗粒、200mL蒸馏水和0.5～2.0mol L^-1 阳离子单体加入500mL三颈烧瓶中，机械搅拌下充入99.99％氮气驱氧15分钟，再水浴加热到45～75℃，然后加入质量为阳离子单体质量的0.6‰～1.2‰的引发剂，并立即密封烧瓶，搅拌反应5～8小时后即得到阳离子型磁性纳米颗粒。

3.根据权利要求1或2所述的阳离子型磁性纳米颗粒的制备方法，其特征在于：所述阳离子单体为丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵的一种或多种。

4.根据权利要求2所述的阳离子型磁性纳米颗粒的制备方法，其特征在于：所述Fe₃O₄磁性纳米颗粒的粒径为20-80nm。

5.根据权利要求2所述的阳离子型磁性纳米颗粒的制备方法，其特征在于：所述步骤S3中，所述引发剂为过硫酸铵或过硫酸钾。

6.一种阳离子型磁性纳米颗粒用于吸附废水中的阴离子染料的应用。

7.根据权利要求6所述的阳离子型磁性纳米颗粒的应用，其特征在于：所述阴离子染料为橙黄G、活性蓝19、甲基蓝或茜素绿F。