一种磁性氧化硅纳米纤维基核壳型吸附材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种磁性氧化硅纳米纤维基核壳型吸附材料及其制备方法，以纤蛇纹石中提取的氧化硅纳米纤维为载体，利用乙酰丙酮铁作为合成四氧化三铁的纳米颗粒的铁源物质，在高温无氧环境下利用乙酰丙酮铁缓慢分解，并在氧化硅纳米纤维表面结晶为四氧化三铁纳米颗粒而实现负载，然后通过硅源物质水解在其表面自组装形成多孔氧化硅壳层，制备出磁性氧化硅纳米纤维基核壳型吸附材料。该磁性核壳型吸附材料层间分明、结构稳定、比表面积大、易于磁性分离，对阳离子型有机染料和金属离子具有很强的吸附效果。该吸附材料所吸附的有机污染物能够被自身负载的四氧化三铁通过简单的类芬顿反应降解，从而确保该材料的多次再生利用。

【技术实现步骤摘要】
一种磁性氧化硅纳米纤维基核壳型吸附材料及其制备方法
本专利技术涉及功能材料制备
，具体为一种氧化硅纳米纤维、四氧化三铁与多孔氧化硅的复合吸附材料及其制备方法。
技术介绍
随着我国工业水平的不断提高，化工、纺织、矿业及冶金等工业排放了大量的有机化工染料废水和重金属离子废水，对环境与生态构成了巨大威胁，因此目前对有机物污染和重金属离子的治理已成为水资源保护的重要课题。在诸多的处理方法中，物理吸附法由于其处理量大、工艺简便、适用范围广以及效果明显的特点被认为是最具实用潜力的治理方法。目前应用的吸附剂主要是比表面积较大、孔结构较丰富的固体。在吸附过程中吸附剂需要尽可能的分散在污水中并与污染物充分接触，这一过程使得吸附剂在完成吸附过程后难以实现有效的固液分离。此外，传统的吸附剂由于难以进行再生操作，多次重复利用性较差，从经济与环境角度来说都存在较大缺陷。近年来，磁性复合材料的制备和应用发展迅速，并广泛应用于吸附剂、催化剂的分离等复杂过程，大大简化了工艺流程。在外加磁场的作用下，能够快速实现磁性吸附剂的固液分离，因而在很大程度上可以解决传统吸附材料在实际应用中所面临的分离问题。目前，对吸附本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁性氧化硅纳米纤维基核壳型吸附材料，其特征在于：所述吸附材料中氧化硅纳米纤维含量为35~50%，四氧化三铁含量为5~35%，多孔氧化硅含量为20~60%。

【技术特征摘要】
1.一种磁性氧化硅纳米纤维基核壳型吸附材料，其特征在于：所述吸附材料中氧化硅纳米纤维含量为35~50%，四氧化三铁含量为5~35%，多孔氧化硅含量为20~60%。2.根据权利要求1所述的吸附材料，其特征在于：所述吸附材料中氧化硅纳米纤维直径为30~60nm，长度大于1μm，且长径比大于30:1。3.根据权利要求1所述的吸附材料，其特征在于：所述吸附材料中多孔氧化硅的孔径分布在2~5nm。4.根据权利要求1所述的吸附材料，其特征在于：所述吸附材料中四氧化三铁纳米颗粒附着于氧化硅纳米纤维表面，氧化硅纳米纤维及其表面所附着的四氧化三铁颗粒被一层多孔氧化硅包裹。5.一种制备权利要求1至4任一所述吸附材料的方法，包括以下步骤：（1）将经乙醇分散的氧化硅纳米纤维悬浮液加入到有机溶剂中搅拌分散，并加热至90℃，蒸发出体系内的乙醇直至形成均匀的悬浮液；（2）将步骤（1）所得的悬浮液加入到三颈瓶中，随后加入乙酰丙酮铁，并磁力搅拌以形成均匀混合物，同时通入保护气体；（3）将步骤（2）所得的悬浮液以3℃/min的速度加热至260~285℃，然后恒温-冷凝回流一段时间，然后将混合物冷却至室温，固液分离后，再用乙醇和去离子水对固体产物洗涤数次并在60℃真空下干燥，得到纳米复合材料；（4）将所述纳米复合材料加入到由去离子水、浓氨水和无水乙醇组成的混合溶液中，再向所述混合液中加入十六烷基三甲基溴化铵，并剧烈搅拌形成均匀分散体，再缓慢地向所述混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘琨，李自顺，唐学昆，黄菁，敖敏琳，彭倩，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43