[发明专利]一种表面改性的磁性介孔二氧化硅微球的制备方法及应用

权利要求书

1.一种表面改性的磁性介孔二氧化硅微球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）称取FeCl₃·6H₂O和FeCl₂·4H₂O，加入去离子水溶解并用浓氨水调pH=11，N₂保护下搅拌加热反应，磁选分离冲洗固体至洗脱液为中性，真空干燥得到Fe₃O₄纳米颗粒；

（2）称取Fe₃O₄纳米颗粒、CTAB和NaOH，加入去离子水溶解，滴加TEOS，搅拌加热反应，磁选分离固体、洗涤、干燥，煅烧后得到基底材料MMSM；

（3）称取MMSM溶于无水乙醇中，搅拌条件下加入APTES，氮气保护下加热反应，冷却后磁选分离、洗涤、干燥得到固体MMSM-NH₂；

（4）称取MMSM-NH₂和丁二酸酐溶于无水甲苯中，搅拌条件下加入三乙胺，氮气保护下加热反应，冷却后磁选分离，使用无水甲苯和无水乙醇依次洗涤固体颗粒并真空干燥，得到MMSM-COOH；

（5）称取MMSM-COOH和聚乙烯亚胺溶于DMF中，超声分散，加热反应，冷却后磁选分离，使用无水乙醇与去离子水依次洗涤固体颗粒并真空干燥，得到以聚乙烯亚胺表面改性的磁性介孔二氧化硅微球。

2.根据权利要求1所述表面改性的磁性介孔二氧化硅微球的制备方法，其特征在于，步骤（1）中FeCl₂·4H₂O、FeCl₃·6H₂O、去离子水的比为g:g:mL=1:3~4:100~180；浓氨水的质量百分比含量为26%。

3.根据权利要求1所述表面改性的磁性介孔二氧化硅微球的制备方法，其特征在于，步骤（1）加热反应条件为：温度80~90℃，反应时间0.5~1h。

4.根据权利要求1所述表面改性的磁性介孔二氧化硅微球的制备方法，其特征在于，步骤（2）CTAB、TEOS、Fe₃O₄纳米颗粒、NaOH、去离子水的比为g:g:g:g:mL=1:2.85~9.5:1~2.5:0.28:250~300。

5.根据权利要求1所述表面改性的磁性介孔二氧化硅微球的制备方法，其特征在于，步骤（2）加热反应条件为：温度80~90℃，反应时间1~2h；煅烧是550~600℃下保温5~6h。

6.根据权利要求1所述表面改性的磁性介孔二氧化硅微球的制备方法，其特征在于，步骤（3）中MMSM、APTES、无水乙醇的比为g:g:mL=1:3~4:150~200；加热反应条件为：温度35~40℃，反应时间12~24h；使用无水乙醇洗涤固体。

7.根据权利要求1所述表面改性的磁性介孔二氧化硅微球的制备方法，其特征在于，步骤（4）中MMSM-NH₂、丁二酸酐、三乙胺、无水甲苯的比为g:g:g:mL=1:1:1.2~1.5:200~250；加热反应条件为：温度35~45℃，反应时间20~24h。

8.根据权利要求1所述表面改性的磁性介孔二氧化硅微球的制备方法，其特征在于，步骤（5）中MMSM-COOH、聚乙烯亚胺、DMF的比为g:g:mL=1:5~6:350~450；超声时间为20~30min；加热反应条件为：温度35~40℃，反应时间36~48h。

9.权利要求1所述方法制得的表面改性的磁性介孔二氧化硅微球作为Cu²⁺吸附剂的应用。

10.权利要求1所述方法制得的表面改性的磁性介孔二氧化硅微球作为磁固相萃取材料的应用，具体的是作为磁固相萃取材料在检测皮蛋中微量Cu²⁺中的应用，表面改性的磁性介孔二氧化硅微球先吸附微量Cu²⁺，达到预浓缩的目的，再通过外部磁场分离微球，然后采用1mol/L的HNO₃超声20min洗脱吸附在微球上的Cu²⁺，达到分离的目的，再进行Cu²⁺的检测。