[發明專利]氨基酸修飾的含有硅結構四氧化三鐵納米顆粒及其在染料吸附處理中的應用

無效

• 申請號: 201310248140.6
• 申請日: 2013-06-20
• 公開（公告）號: CN103285817A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 趙寶祥;張延如
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/28;C02F1/28
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李健康

發明領域

本發明涉及一種氨基酸修飾的含有硅結構四氧化三鐵納米顆粒及其在有機染料吸附處理中的應用。

背景技術

有機染料污染可以導致變應性皮炎、肝腎器官衰竭以及基因突變等疾病的產生。嚴重威脅著人類的健康。

人們耗費了很大的精力來探索有效處理有機染料污染的方法。傳統的處理方法有：化學沉淀，生物降解，有機溶解提取，吸附等。其中，吸附方法簡單、方便、高效，備受關注。

近幾年來，磁性納米材料作為新型吸附劑引起了人們的強烈興趣。這是因為它具有較大的比表面積、高效的吸附效率、簡單的吸附方法以及重復利用的性能。四氧化三鐵是一種低毒且后處理簡單的納米材料，已經被證實具有很好的生物相容性，對環境和生物體影響較小。其中不同材料和硅烷試劑修飾的四氧化三鐵納米顆粒已經有很多。相關文獻見：B.I.Kharisov,H.V.R.Dias,O.V.Kharissova,V.M.Jiménez-Pérez,B.O.Péreza,B.M.Floresa,Iron-containing?nanomaterials:synthesis,properties,and?environmental?Applications,RSC?Adv.2(2012)9325-9358.F.Liu,Y.J.Jin,H.B.Liao,L.Cai,M.P.Tong,Y.L.Hou,Facile?self-assembly?synthesis?of?titanate/Fe₃O₄nanocomposites?for?the?efficient?removal?of?Pb²⁺from?aqueous?systems,J.Mater.Chem.A1(2013)805-813.S.Singh,K.C.Barick,D.Bahadur?Fe₃O₄embedded?ZnO?nanocomposites?for?the?removal?of?toxic?metal?ions,organic?dyes?and?bacterial?pathogens,J.Mater.Chem.A1(2013)3325-3333.S.Qu,F.Huang,S.N.Yu,G.Chen,J.L.Kong,Magnetic?removal?of?dyes?from?aqueous?solution?using?multi-walled?carbon?nanotubes?filled?with?Fe₂O₃particles,J.Hazard.Mater.160(2008)643-647.B.Zargar,H.Parham,A.Hatamie,Fast?removal?and?recovery?of?amaranth?by?modified?iron?oxide?magnetic?nanoparticles,Chemosphere76(2009)554-557.V.Rocher,J.M.Siaugue,V.Cabuil,A.Bee,Removal?of?organic?dyes?by?magnetic?alginate?beads,Water?Res.42(2008)1290-1298.但是，經檢索硅材料和氨基酸同時修飾的四氧化三鐵納米顆粒作為陰陽兩種離子染料的吸附劑還未見報道。

發明內容

本發明的目的在于提供一種氨基酸修飾的含有硅結構四氧化三鐵納米顆粒及其在有機染料吸附處理中的應用。

本發明所述的氨基酸修飾的含有硅結構四氧化三鐵納米顆粒，其特征在于：所述四氧化三鐵納米顆粒的分子中硅結構是3-環氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷（GPTMS）、氨基酸是甘氨酸（Gly）或賴氨酸（Lys）。

其中：上述四氧化三鐵納米顆粒是Fe₃O₄@GPTMS@Lys，即賴氨酸修飾的含3-環氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷結構四氧化三鐵納米顆粒時，顆粒中GPTMS含量為4wt%，賴氨酸的含量為5wt%；上述四氧化三鐵納米顆粒是Fe₃O₄@GPTMS@Gly，即甘氨酸修飾的含3-環氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷結構四氧化三鐵納米顆粒時，顆粒中GPTMS含量為4wt%，甘氨酸的含量為3wt%。

上述的氨基酸修飾的含有硅結構四氧化三鐵納米顆粒制備方法，步驟是：