[发明专利]一种中空磁性纳米微球的制备方法及应用

摘要

本发明属于磁性纳米材料的制备方法及应用技术领域，具体涉及一种中空磁性纳米微球的制备方法及应用，主要解决了现有贵金属纳米粒子存在易失活和难以回收的技术问题。本发明将中空磁性纳米微球用作负载金属纳米粒子的催化载体。首先通过乳液聚合合成了羧基化的聚苯乙烯微球，在硼氢化钠作用下将静电吸附在其表面的Ag+原位还原为银纳米粒子，然后进一步构建了Fe3O4@PPy支撑壳层，在四氢呋喃溶液中将聚苯乙烯微球溶解，得到了中空的磁性纳米微球(Ag@Fe3O4@PPy)。Ag@Fe3O4@PPy可以高效灵敏地催化硼氢化钠还原亚甲基蓝，且对外界磁场具有良好的磁响应，将其回收多次循环使用后仍具有较高的催化性能，在环境领域存在潜在的应用价值。

主权项

一种中空磁性纳米微球的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1)将苯乙烯、丙烯酸、十二烷基硫酸钠、过硫酸钾、碳酸氢钠以3636：400‑500：15‑17：24‑27：24‑27的质量比混合均匀，调节混合体系的pH为8‑10，在75‑80℃的温度下反应5‑8h，得到聚苯乙烯纳米微球；2)按11：10000‑11000的质量比将聚苯乙烯纳米微球分散于浓度为8％的NaOH溶液中，机械搅拌30‑50min制得羧基化的聚苯乙烯纳米微球，并向羧基化的聚苯乙烯纳米微球中加入AgNO3，控制聚苯乙烯纳米微球与AgNO3的质量比为11：250‑280，通过静电吸附将Ag+吸附在羧基化的聚苯乙烯纳米微球的表面，然后向反应体系中加入NaBH4连续反应，控制聚苯乙烯纳米微球与NaBH4的质量比为11：2‑3，将Ag+原位还原成银纳米，制得PS/Ag，继而将PS/Ag分散在二次水中制得PS/Ag分散液；3)将吡咯加入PS/Ag分散液中，控制PS/Ag与吡咯的质量比为1000:1‑2，在室温下搅拌均匀，并在N2环境下向反应体系中缓慢滴加质量百分数为5wt％的FeCl3溶液，控制PS/Ag与质量百分数为5wt％的FeCl3溶液的质量比为1:50‑60，机械搅拌4‑5h后将FeCl2·4H2O和NH3·4H2O相继加入上述反应体系中，控制PS/Ag与FeCl2·4H2O和NH3·4H2O的质量比分别为1：1‑2和1：15‑20，制得PS/Ag@Fe3O4@PPy；4)按照1：50‑60的质量比将PS/Ag@Fe3O4@PPy分散于THF中，搅拌20‑24h，除去PS纳米层，将反应物用磁铁分离，并用乙醇洗涤，即制得中空磁性纳米微球Ag@Fe3O4@PPy。