[发明专利]表面修饰苯磺酸的磁性材料及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了表面修饰苯磺酸的磁性材料的制备及其应用，采用FeCl3为原料，乙二醇为分散体系，无水乙酸钠为还原剂，用水热法制备四氧化三铁磁性微球；然后分散到乙醇/水的混合溶液中，加入氨水和四乙氧基硅，使四乙氧基硅在磁性微球表面水解聚合，得到核壳型磁性材料；干燥后分散到甲苯和N，N-二甲基甲酰胺的混合溶液中，加入2-(4-氯磺酰苯基)-乙基三甲氧基硅烷，通过硅烷化反应得到表面修饰苯磺酸的磁性材料。本发明的磁性材料有丰富的活性基团，能在溶液中稳定分散，可再生和重复利用；作为吸附剂，表面积大，选择性强，通过磺酸基的强静电相互作用和苯环的疏水作用可以从基质中吸附弱碱性化合物，采用简单磁场作用即可实现快速分离富集。

主权项

表面修饰苯磺酸的磁性材料，其特征在于，按照下述步骤进行制备：(1)合成磁性Fe3O4纳米粒子，以FeCl3·6H2O和FeSO4·6H2O为原料以两者(1～2)∶1的摩尔比溶于去离子水中，然后在快速搅拌下加入碱液以使体系pH值大于11，持续搅拌下反生即可生成磁性Fe3O4纳米粒子(2)将步骤(1)制备的磁性Fe3O4纳米粒子重新分散到乙醇和水的混合溶液中，乙醇和水的体积比为(1～10)∶1，加入过量的浓氨水和四乙氧基硅，所述步骤(1)制备的磁性Fe3O4纳米粒子、质量分数为25～28％的浓氨水和四乙氧基硅的质量比为1∶(1‑10)∶(0.2‑10)，室温下持续搅拌，以使四乙氧基硅在磁性粒子表面水解聚合，得到Fe3O4/SiO2磁性材料，其中浓氨水为反应体系提供碱性环境，四乙氧基硅在磁性粒子表面水解聚合得到四乙氧基硅的外壳结构(3)将步骤(2)制备的磁性材料分散到甲苯和N，N‑二甲基甲酰胺的混合溶液中，超声分散均匀，然后加入过量的2‑(4‑氯磺酰苯基)‑乙基三甲氧基硅烷的二氯甲烷溶液，以使其充分反应，所述步骤(2)制备的磁性材料与2‑(4‑氯磺酰基)‑乙基三氯硅烷的甲苯溶液的质量比为1∶1～20，在25～60℃下持续搅拌通过硅烷化反应得到表面修饰苯磺酸的磁性材料。