[发明专利]聚乙二醇功能化的Fe

说明书

本发明为聚乙二醇功能化的Fe₃O₄纳米粒子选择性分离富集Au(III)的方法。将聚乙二醇对Fe₃O₄磁性纳米粒子进行功能化，通过两步反应合成了新型吸附剂(Fe₃O₄@CPTES@PEG)。该材料在pH=1.0的水溶液中对Au(III)具有特异性吸附，最大吸附量约为83 mg/g。吸附Au(III)后的材料可由硫酸亚铁选择性再生，至少可重复利用三次及以上。提供一个外部磁场即可让吸附Au(III)后的材料在水溶液中定向聚集从而达到分离的目的。除此之外，该材料也可用于金原矿、日用品及电子器件中金的富集、提取及检测，故在分离富集金领域具有巨大的应用潜力。

技术领域

本发明涉及一种聚乙二醇功能化的Fe₃O₄纳米粒子选择性分离富集Au(III)的方法，具体是指通过简单的两步反应将聚乙二醇修饰到Fe₃O₄磁性纳米粒子表面上，用于在酸性（pH=1.0）HAuCl₄水溶液中特异性吸附Au (III)。本方法属于资源再回收利用领域。

背景技术

黄金作为一种贵金属，在医学、电子、现代通讯等各个领域都有着重要的地位。此外，黄金因其独特的理化性质而受到公众的广泛关注。然而，令人非常遗憾的是，金矿的自然储量已开始急剧下降。因此，从二次资源中回收黄金对资源的有效利用具有十分重要的意义。

在过去，人们一直致力于黄金回收方法的研究发展，其中，吸附法由于其简单、成本低、操作简单、效率高、对有毒物质不敏感等优点，被认为是目前最有希望从水溶液中回收金离子的方法。出现了比如碳纳米管，螯合树脂，活性炭，壳聚糖，氨丙基硅胶和纤维素等吸附剂。但遗憾的是，这些吸附剂的吸附能力、可重复使用性、吸附速率和选择性一直差强人意。而且，选择合适的吸附剂是实现资源环境中有效吸附金离子的关键。

磁性纳米粒子由于体积小、表面积大、在溶剂中分散性好，近年来受到了广泛的关注。有报道称，一些研究人员分别将磁性纳米颗粒作为吸附剂用于铜离子、重氮离子和污染水的净化。然而，从水溶液中分离富集金离子的研究却鲜有报道。J. Kim研究团队以单宁酸为吸附剂，利用光化学方法从废水中选择性、高效地回收金离子。然而，令人遗憾的是，该吸附剂由于没有很好的与磁性纳米粒子相结合，所以不能从水溶液中便捷快速地分离出来，这大大降低了该吸附剂的应用领域。虽然之后出现了一些以磁性纳米颗粒结构为内核的基础上,构建了壳聚糖和石墨碳纳米复合材料用于水溶液中金离子的分离和浓缩,然而这些吸附剂吸附能力,可重用性和化学选择性都比较差,故限制了其在很多领域的实际应用。因此，开发出以Fe₃O₄纳米粒子为内核且具有吸附容量大、重复利用率高、吸附速率快、化学选择性高的优异性能的新型吸附剂具有很大的需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种水溶液中特异性吸附Au (III)的材料，利用这种材料可以特异性吸附水溶液中Au (III)，为目前困扰金离子回收领域的种种难题提供了一种可靠的解决方法和思路。

为实现上述目的，本发明所提出的聚乙二醇功能化Fe₃O₄纳米粒子选择性分离富集Au (III)方法。其特征在于：

1．一种聚乙二醇功能化的Fe₃O₄纳米粒子选择性分离富集Au(III)的方法，其特征在于：通过两步反应（步骤见说明书附图1）将在强酸性（pH=1.0）环境中能特异性识别吸附Au(III)的聚乙二醇成功地修饰到Fe₃O₄磁性纳米粒子上合成Fe₃O₄@CPTES@PEG复合材料，这种吸附剂的合成步骤包括但不限于附图中说明的两步反应。