[發明專利]一種磁性硅藻殼材料的制備方法和磁性硅藻殼材料

在審

• 申請號: 202011473195.3
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112742342A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 楊冬晴;馬斐;王一沙;羅均龍;張在武
• 申請（專利權）人: 北京晶晶星科技有限公司
• 主分類號: B01J20/10
• 分類號: B01J20/10;B01J20/28;B01J20/30
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 劉繼富;王春偉

本發明提供了一種磁性硅藻殼材料的制備方法，包括以下步驟：1)將硅藻進行水洗，去除水溶性鹽類；2)然后進行酸洗，去除氫氧化鎂；3)然后用有機溶劑進行清洗，去除葉綠素和葉黃素；4)再次進行水洗，去除酸洗殘留的酸和醇洗殘留的有機溶劑；5)干燥后進行熱處理，熱處理溫度為300?800℃，熱處理時間為0.5?2h。上述制備方法簡單，不需要再引入其它材料，且硅藻作為制備原料容易獲得，有利于大規模生產。

技術領域

本發明涉及硅藻殼領域，特別是涉及一種磁性硅藻殼材料的制備方法和磁性硅藻殼材料。

背景技術

硅藻細胞壁上遍布著許多大小在幾十納米到幾微米的規則篩孔，用于交換營養物質和氣體。將硅藻通過化學焙燒法得到的殘留晶體為硅藻殼，硅藻殼由結構極為復雜精密的二氧化硅組成，具有良好的熱穩定性和水熱穩定性、高生物適應性、低毒性等，在大分子催化、生物過程、選擇吸附、功能材料等方面有著廣泛的應用前景，但是卻難以回收再利用。

硅藻土是硅藻經歷幾百萬年經過沉積而成的生物化學沉積巖，將硅藻土微米級顆粒和磁性材料通過組合或負載的方法制備的復合材料，為硅藻土基磁性復合材料，其具有大的比表面積、良好的抗腐蝕性能，能夠在外加電場下定向移動且易于分離，同時兼具光電、電磁性，常作為吸附劑、催化劑和吸波基材廣泛應用于環境、生物、光電及催化工程中。其中，磁性材料可利用外加磁場方便地實現與其他材料或者介質的分離，從而解決硅藻殼的循環使用與回收的問題。但是磁性納米粒子之間具有較強的相互作用，如范德華力和磁偶極相互作用等，容易導致磁性材料在負載過程中團聚，從而削弱硅藻土基磁性復合材料的性能。此外，硅藻土基磁性復合材料是需要將硅藻土和磁性材料進一步加工才能得到，且硅藻土資源有限，短時間內難以形成。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種磁性硅藻殼材料的制備方法，以從硅藻直接制備得到磁性硅藻殼材料，且制備方法簡單。

本發明第一個方面提供了一種磁性硅藻殼材料的制備方法，包括以下步驟：

1)將硅藻進行水洗，去除水溶性鹽類；

2)然后進行酸洗，去除氫氧化鎂；

3)然后用有機溶劑進行清洗，去除葉綠素和葉黃素；

4)再次進行水洗，去除酸洗殘留的酸和醇洗殘留的有機溶劑；

5)干燥后進行熱處理，熱處理溫度為300-800℃，熱處理時間為0.5-2h。

優選地，將以上步驟1)-4)重復2-5次。

優選地，所述酸洗采用的酸選自有機酸或無機酸中的至少一種。

優選地，所述有機酸選自乙酸、檸檬酸、酒石酸、甲酸、乳酸、葡萄糖酸中的至少一種，所述無機酸選自硝酸、鹽酸中的至少一種。

優選地，所述酸洗采用的酸的濃度為0.5-2mol/L。

優選地，所述有機溶劑選自乙醇、丙酮、氯仿中的至少一種。

優選地，熱處理溫度為500-800℃，熱處理時間為0.8-1.5h。

優選地，熱處理在空氣、氮氣或稀有氣體氛圍中進行。

本發明第二個方面提供了一種磁性硅藻殼材料，由前述任意所述制備方法制得。

優選地，所述磁性硅藻殼材料的飽和磁化強度大于等于0.085emu/g。