[发明专利]一种以自然砂负载四氧化三铁的磁性纳米材料

摘要

本发明涉及一种核壳型磁性纳米材料，具体涉及一种以自然砂为载体制备的四氧化三铁磁性纳米材料，进一步涉及用于吸附降解印染废水的磁性纳米材料及其制备方法。本发明利用自然界广泛存在而又易得的自然砂取代了传统的化学物质，以绿色化学方法来合成新型磁性纳米材料，简记为Fe3O4‑sand复合材料，制备的Fe3O4‑sand是把利用自然砂固有的形状，纳米四氧化三铁负载于自然砂载体上，不但可以保持纳米材料的固有特性而且可以增强其稳定性，高回收率，并适用于反应器操作。是一种成本低、高降解性能、可再生、环境友好的新型磁性复合材料。

主权项

一种以自然砂负载四氧化三铁的磁性纳米材料，其特征在于磁性纳米材料是由四氧化三铁、自然砂组成，且为核壳型结构；所述四氧化三铁是磁性四氧化三铁，磁性四氧化三铁是经过六水氯化铁、明胶、乙酸钠、乙二醇于水热反应釜内作用生成的；所述自然砂是要经过酸洗、水洗、氧化剂预处理的；所述的磁性纳米材料是将预处理后的自然砂包覆磁性四氧化三铁得到的，形成以四氧化三铁为核，自然砂为壳的磁性纳米材料；磁性纳米材料的制备步骤为：（1）制备磁性四氧化三铁：在广口玻璃瓶中分别加入FeCl3•6H2O、明胶、乙二醇，其摩尔比为FeCl3•6H2O：明胶：乙二醇:0.8‑5：0.3‑2:3‑17，置于磁力搅拌器上加热搅拌至明胶完全溶解，逐次加入乙酸钠，乙酸钠占总量的0.5‑2%，继续搅拌30分钟至出现橙黄透明溶液后转移到500mL内衬为聚四氟乙烯的高压反应釜中，于200℃高温环境下恒温反应10h；待反应结束后让反应釜自然冷却至室温，将反应液转移至广口玻璃瓶中进行固液相分离，倾出上清液后得黑色沉淀物分别用无水乙醇、水洗涤数次，分离后的黑色样品于60℃条件下真空干燥12h后得磁性干粉末；（2）预处理自然砂：先过20目~30目筛，进而水洗，酸洗，再水洗，最后在浓H2SO4和30%H2O2溶液中煮沸30min，干燥备用；（3）材料复合：按质量比水：自然砂：磁性四氧化三铁=20:10:0.1‑1称取，称取步骤（1）中的磁性干粉末于容量瓶中，超声分散，定容摇匀后配成0.005‑0.1g/mL的Fe3O4水溶液，称取步骤（2）中的预处理自然砂于表面皿中，加入20‑40mL配制好的Fe3O4水溶液，摇匀，于70℃真空环境下恒温反应4h，待反应结束后让其自然冷却至室温，重复以上步骤即可得到不同包覆厚度的磁性纳米材料。