[發明專利]一種鈰離子印跡磁性納米材料及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202110238689.1
• 申請日: 2021-03-04
• 公開（公告）號: CN113000035B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 練鴻振;花玉;張森;李嘉元;盛東;陳逸珺
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/28;B01J20/30;B01D15/08;C02F1/28;G01N27/62
• 代理公司: 江蘇瑞途律師事務所 32346
• 代理人: 蔣海軍;吳雪健

1.一種鈰離子印跡磁性納米材料的制備方法，包括以下步驟：

S10、在磁性Fe₃O₄納米粒子的存在下，加入四乙氧基硅烷和甲基丙烯酸-三甲氧基硅烷丙酯的混合液進行反應，得到有機-無機雜化材料包裹的Fe₃O₄納米復合物Fe₃O₄@HM；

S20、加入Ce(III)作為模板離子，并加入丙烯酰胺作為功能單體，通過聚合反應在所述Fe₃O₄@HM表面進行印跡，得到鈰離子印跡磁性納米材料；

其中，步驟S10中，所述四乙氧基硅烷與甲基丙烯酸-三甲氧基硅烷丙酯之間的體積比為(3.5 ~ 4.5): 1；

所述四乙氧基硅烷與磁性Fe₃O₄納米粒子之間的比例關系為(1.5 ~ 2.5) mL : 1 g；

步驟S20中，所加入的模板離子Ce(III)與丙烯酰胺之間的摩爾比為1 : (3.5 ~ 4.5)；

或者，所述Fe₃O₄@HM與丙烯酰胺之間的比例關系為(1.8 ~ 2.2) g : 1 mmol；

步驟S20中，所述聚合反應是在交聯劑和引發劑存在下發生的自由基聚合反應。

2.根據權利要求1所述的一種鈰離子印跡磁性納米材料的制備方法，其特征在于：步驟S10中，將所述磁性Fe₃O₄納米粒子分散于乙醇與水的混合溶劑中；其中，所述混合溶劑中乙醇與水的體積比為(3 ~ 4) : 1；磁性Fe₃O₄納米粒子與所述混合溶劑之間的比例關系為(5~6) mg : 1 mL。

3.根據權利要求1所述的一種鈰離子印跡磁性納米材料的制備方法，其特征在于：步驟S20中，還包括通過聚合反應在所述Fe₃O₄@HM表面進行印跡之后，采用0.8 ~ 1.2 mol L^-1的HCl溶液對所述鈰離子印跡磁性納米材料進行洗滌，以洗脫Ce(III)模板離子。

4.根據權利要求2所述的一種鈰離子印跡磁性納米材料的制備方法，其特征在于：步驟S10中，還包括加入氨水，所述氨水與混合溶劑之間的體積比為1 : (15 ~ 20)。

5.根據權利要求1所述的一種鈰離子印跡磁性納米材料的制備方法，其特征在于：所述交聯劑為二甲基丙烯酸乙二醇酯，引發劑為2,2-偶氮二異丁腈，并且二甲基丙烯酸乙二醇酯、2,2-偶氮二異丁腈與丙烯酰胺之間的比例關系為(1.5 ~ 2.5) mL : (70 ~ 80) mg :1 mmol。

6.一種鈰離子印跡磁性納米材料，采用權利要求1-5中任一項所述的一種鈰離子印跡磁性納米材料的制備方法制備得到的，其中所述鈰離子印跡磁性納米材料對鈰離子的最大吸附容量為67.8 mg·g^-1。

7.根據權利要求6所述的一種鈰離子印跡磁性納米材料在鈰離子分離分析中的應用，其具體步驟包括將待測樣品溶液的pH調節至5.0 ~ 6.0；而后將所述鈰離子印跡磁性納米材料加入待測樣品溶液中，振蕩吸附15 ~ 20 min，使用磁鐵快速分離吸附Ce(III)后的鈰離子印跡磁性納米材料；對吸附Ce(III)后的鈰離子印跡磁性納米材料進行洗脫，再使用磁鐵快速分離洗脫后的鈰離子印跡磁性納米材料，得到含有Ce(III)的上清液，對上清液中的Ce(III)含量進行測定。