[发明专利]一种磁性纳米材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种磁性纳米材料的应用，其特征在于，所述磁性纳米材料包括四氧化三铁的磁核，所述磁核的外侧包覆有一层二氧化硅壳，所述二氧化硅壳外接枝有如式(1)所示的有机基团；

式(1)中R₁和R₂为-CH₂-CH₂-或-CH₂(CH₃)CH-，R₁和R₂为不同的基团，m为10～40，n为30～50；

所述磁性纳米材料用于破乳领域中，所述磁性纳米材料在破乳领域中的应用方法包括：混合乳液与磁性纳米材料，在室温和磁场环境中进行破乳，经磁铁吸引固液分离，得到分离后油相和水相；所述破乳领域中的乳液包括水包油型乳液和/或油包水型乳液；

如式(1)所示的有机基团与四氧化三铁颗粒在破乳过程中具有协同作用，破乳时间2min可达到90％破乳效率。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述磁性纳米材料的平均粒径为4～15nm。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述磁性纳米材料的饱和磁强度≥70emu/g。

4.根据权利要求1或2所述的磁性纳米材料的应用，其特征在于，所述磁性纳米材料的制备方法包括如下步骤：

(1)混合四氧化三铁纳米颗粒、第一有机溶剂、水和第一催化剂，加入硅源，第一反应后依次经固液分离和洗涤，得到二氧化硅壳包覆四氧化三铁纳米颗粒；

(2)混合步骤(1)所述二氧化硅壳包覆四氧化三铁纳米颗粒和第二有机溶剂，加入含环氧丙氧基的硅烷偶联剂，第二反应后依次经固液分离和洗涤，得到改性颗粒；

(3)混合步骤(2)所述改性颗粒、端羟基聚醚、第二催化剂和第三有机溶剂，第三反应后依次经固液分离、洗涤和干燥，得到所述磁性纳米材料；

步骤(3)所述端羟基聚醚中含有分子结构，式中，R₁和R₂为-CH₂-CH₂-或-CH₂(CH₃)CH-，R₁和R₂为不同的基团，m为10～40，n为30～50。

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，步骤(1)中所述四氧化三铁纳米颗粒的制备方法包括：向含二价铁盐和三价铁盐的前驱体溶液中加入沉淀剂，沉淀反应后依次经固液分离和洗涤，得到四氧化三铁纳米颗粒。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述沉淀反应的温度为40～80℃。

7.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述沉淀反应在保护气氛下进行。

8.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述沉淀剂采用滴加的方式加入。

9.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述沉淀反应的时间为15～60min。

10.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述沉淀反应后溶液的pH为9～11。

11.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，步骤(1)中所述二价铁盐和三价铁盐的摩尔比为1～3:1。

12.根据权利要求11所述的应用，其特征在于，所述三价铁盐为FeCl₃·6H₂O和/或Fe₂(SO₄)₃。