[发明专利]一种新型Fe3

说明书

本发明涉及一种新型Fe₃O₄@SiO₂@ESM介孔材料的制备方法及应用，通过溶剂热法制备Fe₃O₄纳米粒子；通过溶胶‑凝胶方法制得得核‑壳Fe₃O₄@SiO₂纳米球，以蛋壳膜作为Fe₃O₄@SiO₂纳米球的生长模板，制备得到Fe₃O₄@SiO₂@ESM介孔材料。在Fe₃O₄@SiO₂的基础上，用ESM修饰，作为Fe₃O₄@SiO₂生长的良好模板，产生高效的吸附效果。合成的Fe₃O₄@SiO₂@ESM比表面积增大、材料的结构得以改善、化学稳定性增强有利于其对污染物的吸附并且吸附性能显著增强。

技术领域

本发明涉及吸附剂制备技术领域，特别涉及一种新型Fe₃O₄@SiO₂@ESM介孔材料的制备方法及应用。

背景技术

随着工业的快速发展，水环境的污染日趋严重，水中有机污染物、无机污染物(PO₄^3-)、重金属Cr(VI)等的污染一直以来是人们关注的重点，其中Cr(VI)的污染较为突出。铬及其化合物作为重要的工业原料广泛应用于电镀、钢铁、染料、造革等行业，因而，由此产生的大量含铬工业废水的排放加重了环境中的铬污染。铬在自然界中主要以Cr(VI)和Cr(Ⅲ)的形式存在，然而，进入水体中的Cr(VI)不仅对植物产生抑制作用，对人体也有致癌、致畸、致突变作用，是国际公认的三种致癌金属物之一。可见，水中污染物的治理迫在眉睫。

具有代表性的磁性吸附材料一般为具有较大比表面积的有铁金属合成含有磁性的材料。通常应用于废水洁净等污染物处理的那些磁性吸附材料，一般具有从气液中吸附某些固体物质的能力。而且一般不能与被吸附物质发生化学反应。磁性吸附材料不同于其他吸附材料的最大特点就是利用其磁性能够循环使用，大大降低了成本和节约了资源。

大部分吸附材料都有生产成本高、回收难、容易产生二次污染等不可避免的问题。然而，不是所有材料都这样。近年来，磁性吸附剂因其能够在外加磁场的作用下实现快速的分离与回收再利用，日益得到国内外学者的关注。四氧化三铁(Fe₃O₄)具有很强的超顺磁性，是最常见的磁性材料，并且，其制备方法相对简单，技术较为成熟。但是由于它本身不耐酸性，容易被酸性废水腐蚀，使得它在废水处理方面的应用受到了较大的限制，但是现在通过进一步的研究，将十分稳定同时具有良好水溶性的SiO₂包覆在Fe₃O₄表面，再通过一定的方法向粒子表面修饰羧基、氨基等官能团，使得被包覆且修饰后的Fe₃O₄纳米材料具有吸附性能十分优异、良好的水溶性、储量大而无毒等优点，大大提高了其对废水中一些重金属离子的吸附的应用。