[发明专利]高效采收油藻的功能化多孔四氧化三铁纳米材料及制备方法

摘要

本发明公开了一种高效采收油藻的功能化多孔四氧化三铁纳米材料及制备方法，属于纳米材料及其应用技术领域。本发明的功能化多孔四氧化三铁纳米材料包括多孔四氧化三铁和修饰所述多孔四氧化三铁的长链多聚精氨酸，所述材料具有疏松的多孔结构。本发明的功能化多孔四氧化三铁纳米材料用于油藻高效采收时，在投加剂量10‑100mg/L，收获时间2‑10min时可实现95%以上的收获效率，同时在pH 4.0‑10.0范围内均可保持高收获效果，有效抵抗外界酸碱变化的影响，循环再生5次后可保持60‑85%的收获效率。本发明工艺简单，成本低廉，安全环保，所得功能化多孔四氧化三铁纳米材料具有超顺磁性，易于回收，可重复使用，对油藻具有较高收获效率，具备良好的应用前景。

主权项

1.一种功能化多孔四氧化三铁纳米材料，其特征在于，包括多孔四氧化三铁和修饰所述多孔四氧化三铁的长链多聚精氨酸，所述功能化多孔四氧化三铁纳米材料具有疏松的多孔结构；其中，所述功能化多孔四氧化三铁纳米材料的制备方法，包括以下步骤：1)采用水热法制备多孔四氧化三铁；2)对所述多孔四氧化三铁进行氨基硅烷的偶联，得到APTS修饰的多孔四氧化三铁；3)将所述APTS修饰的多孔四氧化三铁与多聚精氨酸发生酰胺化反应，得到功能化多孔四氧化三铁纳米材料；其中，所述水热法具体为：称取1.35g FeCl3·6H2O溶解在60mL乙二醇中，搅拌以形成均匀透明的溶液；然后加入2.0‑3.0g NH4Ac，搅拌30分钟后，形成浅棕色的悬浮液，然后加入1.0‑1.8g柠檬酸钠Na3Cit，剧烈搅拌此悬浮液直到其变成均匀的溶液；然后将其封装到100mL容量的不锈钢反应釜中，将反应釜放置在烘箱中加热至200℃，并保持10‑18小时，之后降温到室温；用磁铁将黑色沉淀吸引出来并用乙醇和去离子水清洗数次以去掉反应溶剂，最后在真空干燥箱中50℃干燥12h；其中，所述的反应物NH4Ac和Na3Cit的质量比为2:1.08。