[發(fā)明專利]巰基功能化磁性二氧化硅納米材料的制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201310514541.1 | 申請日: | 2013-10-25 |
| 公開(公告)號(hào): | CN103599751A | 公開(公告)日: | 2014-02-26 |
| 發(fā)明(設(shè)計(jì))人: | 胡運(yùn)俊;徐新華;孫琛;薛曉芹;譚麗莎 | 申請(專利權(quán))人: | 浙江大學(xué) |
| 主分類號(hào): | B01J20/22 | 分類號(hào): | B01J20/22;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28 |
| 代理公司: | 杭州中成專利事務(wù)所有限公司 33212 | 代理人: | 朱瑩瑩 |
| 地址: | 310058 *** | 國省代碼: | 浙江;33 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 巰基 功能 磁性 二氧化硅 納米 材料 制備 方法 | ||
1.巰基功能化磁性二氧化硅納米材料的制備方法,其特征在于:以三價(jià)鐵鹽和二價(jià)鐵鹽為原料,通過共沉淀法制備得到超順磁性四氧化三鐵顆粒;然后以硅烷交聯(lián)劑為硅源,利用改進(jìn)的溶膠-凝膠法對裸露的四氧化三鐵納米顆粒進(jìn)行包裹,得到磁性二氧化硅載體;最后選用硅烷偶聯(lián)劑對載體的表面進(jìn)行功能化修飾,得到巰基功能化磁性二氧化硅納米材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巰基功能化磁性二氧化硅納米材料的制備方法,其特征在于:具體包括如下步驟:
(1)制備四氧化三鐵納米顆粒:將三價(jià)鐵鹽和二價(jià)鐵鹽溶解于去離子水中,在溶液中摩爾濃度比Fe3+:Fe2+=2.0~1.6:1,加入表面活性劑,20~40℃超聲分散,然后在流速為50~200mL/min氮?dú)獗Wo(hù)下,滴加堿性溶液使體系呈pH為8~12堿性,在60~80℃、攪拌速度為300~600轉(zhuǎn)/分鐘下,水浴加熱、恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)1~3小時(shí)后,用去離子水洗滌至中性,40~80℃真空干燥6~24小時(shí),制得四氧化三鐵納米顆粒;
(2)制備磁性二氧化硅載體:稱取1.0~3.0g步驟(1)所制得的四氧化三鐵納米顆粒,20~40℃超聲分散在20~60mL去離子水中,然后加入0.8~2.5mL硅烷交聯(lián)劑與40~120mL甲醇的混合液、2~6mL堿性溶液,在20~40℃、攪拌轉(zhuǎn)速為300~600轉(zhuǎn)/分鐘下,超聲并攪拌10~30分鐘后,停止超聲,繼續(xù)攪拌反應(yīng)3~6小時(shí)后,用去離子水洗滌至中性,磁分離,40~80℃真空干燥6~24小時(shí),制得磁性二氧化硅載體;
(3)制備巰基功能化磁性二氧化硅納米材料:稱取0.5~2.0g步驟(2)所制得的磁性二氧化硅載體,20~40℃超聲分散在75~300mL反應(yīng)溶劑中,加入0.3~1.2mL硅烷偶聯(lián)劑與25~100mL甲醇的混合液,在60~90℃、攪拌速度為300~600轉(zhuǎn)/分鐘下,水浴加熱、恒溫?cái)嚢璺磻?yīng),然后加入0.5~3.0mL堿性溶液,在流速為50~200mL/min氮?dú)獗Wo(hù)下,反應(yīng)0.5~2小時(shí)后,停止通氣,繼續(xù)反應(yīng)3~8小時(shí)后,用甲醇和去離子水洗滌至中性,磁分離,40~80℃真空干燥6~24小時(shí),制得巰基功能化磁性二氧化硅納米材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的巰基功能化磁性二氧化硅納米材料的制備方法,其特征在于:所述三價(jià)鐵鹽為FeCl3·6H2O或Fe2(SO4)3·xH2O中的一種,二價(jià)鐵鹽為FeCl2·4H2O或FeSO4·7H2O中的一種;表面活性劑為聚乙二醇和聚丙二醇中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的巰基功能化磁性二氧化硅納米材料的制備方法,其特征在于:所述步驟(1)三價(jià)鐵鹽和二價(jià)鐵鹽溶解于去離子水的溶液中摩爾濃度比Fe3+:Fe2+=1.8~1.6:1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的巰基功能化磁性二氧化硅納米材料的制備方法,其特征在于:所述的硅烷交聯(lián)劑為正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的巰基功能化磁性二氧化硅納米材料的制備方法,其特征在于:所述的硅烷交聯(lián)劑為正硅酸乙酯。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的巰基功能化磁性二氧化硅納米材料的制備方法,其特征在于:所述硅烷偶聯(lián)劑為3-巰丙基三甲氧基硅烷、3-巰丙基三乙氧基硅烷、2-巰乙基三乙氧基硅烷中的至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的巰基功能化磁性二氧化硅納米材料的制備方法,其特征在于:步驟(3)所述硅烷偶聯(lián)劑為3-巰丙基三甲氧基硅烷。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的巰基功能化磁性二氧化硅納米材料的制備方法,其特征在于:步驟(2)和(3)所述的堿性溶液為氨水;步驟(3)所述的反應(yīng)溶劑為甲醇、無水乙醇、甘油中的至少一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的巰基功能化磁性二氧化硅納米材料的制備方法,其特征在于:步驟(3)所述的反應(yīng)溶劑為甘油。
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