[發明專利]一種鈰離子印跡磁性納米材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202210093791.1
• 申請日: 2022-01-26
• 公開（公告）號: CN114433035A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 陸毅;王寧偉;徐亮;朱皖寧
• 申請（專利權）人: 鎮江海關綜合技術中心
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/28;C08F2/18;C08F120/34;B01J20/30
• 代理公司: 北京國坤專利代理事務所(普通合伙) 11491
• 代理人: 王峰剛

本發明屬于化合物制備技術領域，公開了一種鈰離子印跡磁性納米材料及其制備方法，包括：進行磁性納米材料的制備；對制備的磁性納米材料進行表面修飾；采用表面印跡方法制備鈰離子印跡聚合物，并進行金屬離子洗脫，得鈰離子印跡磁性納米材料。本發明的鈰離子印跡磁性納米材料制備方法制備流程簡單，制備過程容易控制，且原材料簡單易得，成本低，產率高，且制備的產物穩定性高；本發明鈰離子印跡磁性納米材料，能夠適用于含有Pb(II)、Ag(I)、Ca(II)、Fe(III)等競爭離子的環境，抗干擾能力強，并具有特異性分離和富集復雜基質樣品中Ce(III)的能力。

技術領域

本發明屬于化合物制備技術領域，尤其涉及一種鈰離子印跡磁性納米材料及其制備方法。

背景技術

目前，鈰(Ce)作為自然界中豐度最高的一種稀土金屬元素，因其獨特的性能在軍事、電子、冶金、陶瓷、玻璃、石油化工等方面被廣泛應用。隨著鈰及其化合物的大量使用，直接暴露于環境中的鈰也不斷增加，并隨之進入河流、土壤和空氣中。環境中的鈰不僅影響生態系統，而且難以通過代謝排出體生物外，具有積蓄毒性；另一方面，礦產品中某些特征性的痕量稀土元素的存在和含量能夠反映礦物的成因和產地信息，因此對環境樣品和礦產品中的稀土鈰元素進行準確測定具有重要意義。

現有技術雖然具備其他金屬粒子印跡磁性納米材料的制備，但是制備過程繁瑣，且條件要求苛刻，產率不高，穩定性差。

通過上述分析，現有技術存在的問題及缺陷為：現有技術制備過程繁瑣，且條件要求苛刻，產率不高，穩定性差。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種鈰離子印跡磁性納米材料及其制備方法。

本發明是這樣實現的，一種鈰離子印跡磁性納米材料的制備方法，所述鈰離子印跡磁性納米材料的制備方法包括：

步驟一，利用三氧化二鐵、改性納米二氧化硅、碳酸鈣、氧化鎂、聚乙二醇、二氧化鈦進行磁性納米材料的制備；

步驟二，對制備的磁性納米材料進行表面修飾；

步驟三，采用表面印跡方法制備鈰離子印跡聚合物，并進行金屬離子洗脫；

步驟四，以金屬離子為模板離子制備功能化單體，采用超聲協助懸浮聚合法在磁性納米材料表面聚合制備具有鈰離子印跡的磁性復合材料；

步驟五，洗脫模板離子得鈰離子印跡磁性納米材料。

進一步，步驟一中，所述進行磁性納米材料的制備包括：

制備改性納米二氧化硅；按比例稱取三氧化二鐵、改性納米二氧化硅、碳酸鈣、氧化鎂、聚乙二醇、二氧化鈦；

將稱取的三氧化二鐵、改性納米二氧化硅、碳酸鈣、氧化鎂、二氧化鈦混合均勻，得到混合溶液；

將所述混合溶液加熱反應10-15分鐘，自然冷卻后加入聚乙二醇，利用磁力攪拌儀攪拌2-3h，清洗至上清液透明；干燥，得到磁性納米材料。

進一步，所述加熱包括：加熱至350-400℃。

進一步，所述制備改性納米二氧化硅包括：

將親水性納米二氧化硅粒子與聚丙烯酰胺混合后溶解在四氯甲烷中得到納米二氧化硅溶液；

向制備的納米二氧化硅溶液中加入乙醇溶液，通過氫氧化鈉調節pH為中性；緩慢加熱至35℃；

向混合溶液中加入雙丙酮丙烯酰胺，緩慢加熱至45℃，恒溫反應一段時間后，離心分離去除上層溶液，加入乙醇將納米二氧化硅再次分散均勻；

靜置30分鐘，過濾，保留沉淀，烘干，研磨后即可得改性的納米二氧化硅。

進一步，所述恒溫反應一段時間包括：恒溫反應2-3小時。