[发明专利]一种磁性纳米微球反相破乳剂的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种磁性纳米微球反相破乳剂的制备方法，其特征在于，所述磁性纳米微球反相破乳剂的制备方法，具体包括如下步骤：

第一步，Fe₃O₄纳米粒子制备：将六水合三氯化铁、乙酸钠、聚乙二醇溶解在80 mL乙二醇中，室温下搅拌10 min，搅拌速度为1000 rpm，注入聚四氟乙烯反应釜中，220 ℃加热10 h，得到黑色产物，使用超纯水洗涤2次，再使用无水乙醇洗涤3次，30 ℃下真空干燥5 h，得到Fe₃O₄纳米粒子；

第二步，聚多巴胺负载Fe₃O₄纳米微球（PDA@Fe₃O₄）制备：在锥形瓶中，将第一步所得Fe₃O₄纳米粒子和多巴胺盐酸盐（DA）溶解在40 mL Tris-Hcl溶液中，密封，使DA聚合生成PDA，黏附在Fe₃O₄纳米粒子表面，并且PDA中的儿茶酚基团与Fe₃O₄微球表面的羟基反应从而实现负载，室温下以150 rpm的频率振荡24 h，离心分离后先用超纯水洗涤2次，再用无水乙醇洗涤3次，30 ℃下真空干燥7 h，得到PDA@Fe₃O₄微球；

第三步，聚季铵盐-聚多巴胺负载Fe₃O₄纳米微球（PQA-PDA@Fe₃O₄）：在带有冷凝装置的三口烧瓶中依次加入二甲胺和有机胺类交联剂，通入氮气并搅拌，在30 ℃下恒温水浴2 h，然后以1 mL/min速度向烧瓶中滴加环氧氯丙烷，滴加过程中以0.5℃/min的速率将温度升至70℃，滴加完毕继续恒温反应6 h，室温冷却得到黄色粘稠液体产物，调节溶液pH=5，再用1:1无水乙醇-丙酮溶液充分洗涤后旋蒸去除溶剂，得到黄色粘稠液体产物聚季铵盐（PQA）；将一定质量的PDA@Fe₃O₄微球溶解在20 mL Tris-Hcl溶液中，然后加入聚季铵盐（PQA），室温下以150 rpm的频率振荡24 h，得到磁性PQA-PDA@Fe₃O₄纳米微球破乳剂。

2.根据权利要求1所述磁性纳米微球反相破乳剂的制备方法，其特征在于：所述第一步中所述六水合三氯化铁、乙酸钠与聚乙二醇的质量比为1:2.5:1.5。

3.根据权利要求1所述磁性纳米微球反相破乳剂的制备方法，其特征在于：所述第二步中所述纳米级Fe₃O₄微球与多巴胺盐酸盐的质量比1:2~2:1。

4.根据权利要求1所述磁性纳米微球反相破乳剂的制备方法，其特征在于：所述第三步中所述二甲胺、有机胺交联剂和环氧氯丙烷的质量比为3:2:2，有机胺类交联剂为丙二胺和/或三乙烯四胺。

5.根据权利要求1所述磁性纳米微球反相破乳剂的制备方法，其特征在于：所述第三步中所述聚季铵盐与PDA@Fe₃O₄微球的质量比为0.8:1~1.5:1。

6.权利要求1至5任一所述方法制得的磁性微球反相破乳剂在三元复合驱采出水方面的油水分离应用。

7.根据权利要求6所述的磁性微球反相破乳剂在三元复合驱采出水方面的油水分离应用，其特征在于：将0.05 g核-壳微球在40~45℃用瓶试法对20 mL含油量为500 mg/L的水包油型含油废水进行破乳性能测试，破乳效率为69.2~90.4%，实验结束后利用磁铁对其进行回收，回收的复合材料利用石油醚多次清洗后再重复使用五次，并进行相应的破乳效果分析，破乳效率为65.3~88.1%。