[发明专利]一种磁性Fe3

说明书

本发明涉及一种磁性Fe₃O₄负载功能化PAMAM树形大分子吸附剂的制备方法，包括：以3‑氨丙基三乙氧基硅烷为中心核，首先制备第2.0代三乙氧基硅基PAMAM树形大分子，随后利用其对二氧化硅包覆磁性纳米Fe₃O₄进行表面修饰，最后通过水杨醛对PAMAM树形大分子末端氨基进行功能化制得金属离子吸附剂。本发明制备的吸附剂具有磁性、含有丰富的氮、氧功能基，容易回收再利用，对水中Hg(II)具有良好的吸附性能和吸附选择性，可用于Hg(II)的选择性吸附分离和富集回收。

技术领域

本发明涉及一种磁性Fe₃O₄负载树形大分子吸附剂的制备方法，属于复合材料技术领域。

背景技术

随着电池、电镀、冶金、采矿等行业的发展，重金属离子对环境的污染，尤其是对水体的污染引起了广泛关注。重金属离子具有毒性，不能降解且易通过食物链在生物体中富集，严重危害人类健康，因此对水体中重金属离子的脱除具有重要的意义。

通过吸附法对水体中重金属离子进行脱除具有简单、高效的优点。近年，磁性纳米Fe₃O₄由于制备方法简单、比表面积大、易于分离回收等优点被用于制备金属离子吸附剂。通过二氧化硅对磁性纳米Fe₃O₄进行表面包覆及进一步引入对金属离子具有良好结合能力的功能基是提高其吸附性能和吸附选择性常用的方法。聚酰胺-胺（PAMAM）树形大分子含有大量的氮、氧官能团、分子内存空腔，对金属离子具有良好的结合能力，容易实现对金属离子的吸附分离。但PAMAM树形大分子及其金属离子配合物易溶于水和有机溶剂，从而在实际应用中颇受限制。因此通常采用PAMAM树形大分子对特定基体进行改性实现其在吸附分离领域的应用。目前的改性方法主要有“Graft from”和“Graft onto”法两种。“Graft from”方法首先将活性生长点接在基体表面，然后在其表面逐步长出PAMAM树形大分子，而“Graftonto” 方法则是先合成PAMAM树形大分子，再将其接到基体表面。“Graft from”方法便于合成过程中产物的分离提纯，但易在高代数树形大分子内部产生交联结构，降低功能基含量，从而降低对金属离子的吸附量。“Graft onto”方法在控制树形大分子结构规整性方面具有优势，但由于空间位阻效应，致使高代数树形大分子在基本表面的负载率低、功能基分布不均匀，同样对吸附带来不利影响。因此，如何克服现有制备方法对吸附性能带来的不利影响，制备磁性纳米Fe₃O₄负载功能化PAMAM树形大分子，实现对金属离子的高效、高选择性吸附具有良好的应用前景。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种磁性Fe₃O₄负载树形大分子吸附剂的制备方法，本发明所制备的吸附剂以磁性Fe₃O₄为基体，以水杨醛功能化PAMAM树形大分子为官能团，对Hg(II)具有良好的吸附性能和吸附选择性，可用于水体中Hg(II)的吸附脱除、选择性分离等方面。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种磁性Fe₃O₄负载树形大分子吸附剂的制备方法，包括：