[發明專利]一種磁性四氧化三鐵納米粒子及其等離子體改性方法和應用

有效

• 申請號: 201710652522.3
• 申請日: 2017-08-02
• 公開（公告）號: CN107511132B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 段升霞;劉霞;李家星
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/28;B01J20/30;G21F9/12
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 郎海云

1.一種磁性四氧化三鐵納米粒子的等離子體改性方法，具體步驟為：

（1）將磁性Fe₃O₄納米粒子與磷酸乙醇胺研磨均勻；

（2）將步驟（1）所得的混合物放置到低溫等離子體處理反應腔內，開啟真空泵，當反應腔體內氣壓不變時，通入空氣，調節氣體流量至反應腔體內真空度為3.9-4.1Pa，穩定5-10分鐘后，通過射頻電源對其進行放電處理；

（3）將（2）處理后的混合物取出，用蒸餾水或無水乙醇洗滌，然后放置于-60℃的真空干燥箱內冷凍干燥，即得改性Fe₃O₄納米粒子；

所述的磁性四氧化三鐵納米粒子的制備的具體步驟為：

1）室溫下，在水和乙二醇的混合溶液中加入丙烯酸鈉，攪拌溶解至無色透明溶液；

2）將乙酸鈉加入到所述步驟1）的混合溶液中，攪拌至完全溶解；

3）將FeCl₃加入到所述步驟2）的混合溶液中，攪拌至完全溶解；

4）將步驟3）中得到的溶液轉移到特氟龍高溫反應釜中，在160-200℃下反應12-14小時；

5）將步驟4）中得到的產物離心分離，并用蒸餾水或無水乙醇清洗3-6次，然后放置于-60℃的真空干燥箱內冷凍干燥，即得;

所述步驟1）水和乙二醇體積比為1:1-4;

所述步驟2）與步驟3）攪拌時間均為15-20分鐘;

所述水和乙二醇的混合溶液:丙烯酸鈉:乙酸鈉:FeCl₃的質量比為20-25:1-1.2:1.5-1.7:0.5-0.6。

2.如權利要求1所述的磁性四氧化三鐵納米粒子的等離子體改性方法，其特征在于，步驟（1）Fe₃O₄和磷酸乙醇胺質量比為1:1-4。

3.如權利要求1所述的磁性四氧化三鐵納米粒子的等離子體改性方法，其特征在于，步驟（2）中，射頻電源放電時間為30-120分鐘，放電功率50-200W。

4.一種如權利要求1所述的方法制備得到的改性四氧化三鐵納米粒子的應用，其特征在于，吸附分離鈾的方法為：將改性磁性Fe₃O₄納米粒子加入到含有鈾的廢水中，控制廢水中鈾的初始總濃度為12-33mg/L，水溫為20-25℃，在恒溫槽中恒溫振蕩12小時，外加磁場進行分離，靜置，將上清液移出即可。