[發明專利]環糊精磁性納米復合材料、其制備方法、應用和吸附劑

有效

• 申請號: 202010935544.2
• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN112058239B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 王敏;李付凱;周劍;楊夢瑞;王彤彤
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院農業質量標準與檢測技術研究所
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/28;B01J20/30
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 陳秋夢

本發明涉及新型功能磁性納米材料技術領域，具體而言，涉及環糊精磁性納米復合材料、其制備方法、應用和吸附劑。本發明實施例提供一種環糊精磁性納米復合材料，其包括環糊精和磁性納米顆粒，所述環糊精通過鏈接劑接枝于所述磁性納米顆粒表面，所述鏈接劑為具有共軛結構以及供受電子能力的化合物。該環糊精磁性納米復合材料具有優良的吸附速度和吸附容量，能夠改善現有吸附材料，分離困難、重復利用性差等問題。

技術領域

本發明涉及新型功能磁性納米材料技術領域，具體而言，涉及環糊精磁性納米復合材料、其制備方法、應用和吸附劑。

背景技術

氟喹諾酮類抗生素作為一種廣譜殺菌劑被廣泛應用于人類、家畜及水產中。由于長時間及大量使用同時在動物及人體中代謝不充分又會釋放到環境系統中，對土壤、河流及生態環境造成影響。所以，有效的氟喹諾酮類抗生素吸附檢測技術及相關富集材料的研究開發備受關注。

環糊精是一種商業化的天然大環分子，含有相對疏水的空腔及親水的外表面，因此可以通過主客體相互作用作為分子識別劑，選擇性的富集吸附目標分子形成超分子復合物；此外，環糊精價格低廉，無毒性，具有較高的實用性及可生物降解特性等優點使其在作為吸附材料具有重要的應用及研究價值。但是環糊精由于較好的水溶性易造成流失及分離困難，同時較差的機械性能和回收能力也限制了其實際應用，因此需要通過將其改性處理才能有效發揮其長處。雖然現有技術有對環糊精進行改性，但是改性后的材料依然存在分離困難，重復利用性差、吸附效果不佳以應用成本高等實際應用問題。

鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的目的在于提供環糊精磁性納米復合材料、其制備方法、應用和吸附劑。本發明實施例提供一種環糊精磁性納米復合材料，其有優良的吸附速度和吸附容量，能夠改善現有吸附材料，分離困難、重復利用性差等問題。

本發明是這樣實現的：

第一方面，本發明實施例提供一種環糊精磁性納米復合材料，其包括環糊精和磁性納米顆粒，所述環糊精通過鏈接劑接枝于所述磁性納米顆粒表面，所述鏈接劑為具有共軛結構以及供受電子能力的化合物。

在可選的實施方式中，所述鏈接劑為偶氮苯多元酸類化合物；優選為偶氮苯多元羧酸類化合物，更優選為偶氮苯-4,4-二羧酸。

在可選的實施方式中，所述磁性納米顆粒為表面具有可以與所述鏈接劑反應的活性基團的納米顆粒；

優選地，所述磁性納米顆粒為氨基化的磁性納米顆粒；

優選地，所述磁性納米顆粒為表面設置有硅包覆層，且氨基化的磁性納米顆粒；

優選地，所述環糊精磁性納米復合材料包括環糊精和表面設置有硅包覆層，且氨基化的磁性納米顆粒，所述環糊精通過所述偶氮苯-4,4-二羧酸接枝于所述磁性納米顆粒表面。

第二方面，本發明實施例提供一種前述實施方式任一項所述的環糊精磁性納米復合材料的制備方法，包括：將所述環糊精通過鏈接劑接枝于所述磁性納米顆粒表面。

在可選的實施方式中，所述磁性納米顆粒的制備步驟包括：利用金屬鹽形成納米粒子，而后在所述納米粒子表面包覆硅包覆層，而后再進行氨基化。

在可選的實施方式中，形成納米粒子的步驟包括：將金屬鹽、弱酸強堿鹽和醇類聚合物混合進行反應；

優選地，所述金屬鹽為鐵鹽，優選為氯化鐵；

優選地，所述弱酸強堿鹽為醋酸鈉，所述醇類聚合物為聚乙二醇；

優選地，形成納米粒子的步驟包括：將氯化鐵、醋酸鈉和聚乙二醇按照質量比為(1-2.5)：(3-4.5)：1的比例混合后在溫度為150-200℃的條件下反應6-10小時；

優選地，反應采用的溶劑為多元醇類溶劑，優選為乙二醇；