一种可漂浮的磁性高分子复合材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于高分子复合材料和污水处理技术领域，具体涉及一种可漂浮的磁性高分子复合材料及其制备方法与应用。该复合材料由磁性纳米铁氧化合物或磁性纳米铁硫化合物与纳米硫化锌或纳米硫化锌的复合物构成。其中，磁性纳米材料使该复合材料在使用后可被铁质筛网直接回收，从根源上去除重金属，方便复合材料的回收利用；纳米硫化锌或其复合材料具有较大的比表面积，可拓宽复合材料对可见光的响应范围，促进光生电子与空穴的分离，加之复合材料可漂浮于水面，能充分利用太阳光和空气中的氧气，因此该复合材料具有较强的光催化降解有机污染物能力。该复合材料制备方法简单，成本低，应用范围广泛，使用后可在环境中直接生物降解。

A Floatable Magnetic Polymer Composite Material and Its Preparation Method and Application

The invention belongs to the technical field of polymer composite materials and sewage treatment, in particular to a floating magnetic polymer composite material and its preparation method and application. The composite material is composed of magnetic nano-iron oxide or magnetic nano-iron sulfide and nano-zinc sulfide or nano-zinc sulfide. Among them, magnetic nano-materials can be directly recovered by iron sieve after use, removing heavy metals from the root, facilitating the recycling of composite materials; nano-zinc sulfide or its composite materials have large specific surface area, which can widen the response range of composite materials to visible light, promote the separation of photogenerated electrons and holes, and the composite materials can float on the water surface. It can make full use of sunlight and oxygen in air, so the composite material has strong photocatalytic degradation ability of organic pollutants. The composite material has the advantages of simple preparation method, low cost and wide application range, and can be directly biodegraded in the environment after use.

【技术实现步骤摘要】
一种可漂浮的磁性高分子复合材料及其制备方法与应用
本专利技术属于高分子复合材料和污水处理
，具体涉及一种可漂浮的磁性高分子复合材料及其制备方法与应用。该磁性高分子复合材料可同时去除水体中的重金属并光催化降解水体中的有机污染物。
技术介绍
近年来，有机物和重金属导致的水体环境污染已造成了严峻的全球性危机，严重威胁生态平衡和人类健康。尤其是印染和纺织等工业生产所排放的各类有机染料废水，以及我国重金属工业加工产生的废水占据了污水相当大的体量，因此，含有有机物和重金属的污水处理成为目前科研人员亟需解决的问题。有机染料废水的主要特点是毒性大且组成复杂，由此造成了开发废水处理工艺的难题，导致针对性治理的可行性比较小。目前，工业上常采用的污水处理方法包括物理吸附法和化学沉降法等，但这些方法都只是将有机污染物从废水中移除，并没有将有机污染物降解，从而真正起到去除污染物的作用。污水中的重金属具有难降解、易富积、毒性大等特点。当含有重金属的废水未经处理或未处理达标就排向自然环境时，土壤、地表水和地下水会受到不同程度的污染，进而通过食物链的放大作用被成千上万倍地富集在水产品或农作物体内，最终进入人体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可漂浮的磁性高分子复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将铁源经溶剂热处理得到磁性纳米铁氧化合物，或将铁源与硫源经溶剂热处理得到磁性纳米铁硫化合物；(2)向水中加入锌源和硫源，或锌源、氮化碳和硫源，或锌源、锰源和硫源，或锌源、铜源和硫源，再加入强碱性氢氧化物，得到反应溶液，反应制备纳米硫化锌或纳米硫化锌的复合物；(3)将步骤(1)中制备的磁性纳米铁氧化合物或磁性纳米铁硫化合物加至高分子溶液中，分散均匀，得到反应体系A，用固化液固化成型，然后加入步骤(2)中制备的纳米硫化锌或纳米硫化锌的复合物，得到反应体系B，再次固化，最后冷冻干燥，即得到所述的可漂浮的磁性高分子复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种可漂浮的磁性高分子复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将铁源经溶剂热处理得到磁性纳米铁氧化合物，或将铁源与硫源经溶剂热处理得到磁性纳米铁硫化合物；(2)向水中加入锌源和硫源，或锌源、氮化碳和硫源，或锌源、锰源和硫源，或锌源、铜源和硫源，再加入强碱性氢氧化物，得到反应溶液，反应制备纳米硫化锌或纳米硫化锌的复合物；(3)将步骤(1)中制备的磁性纳米铁氧化合物或磁性纳米铁硫化合物加至高分子溶液中，分散均匀，得到反应体系A，用固化液固化成型，然后加入步骤(2)中制备的纳米硫化锌或纳米硫化锌的复合物，得到反应体系B，再次固化，最后冷冻干燥，即得到所述的可漂浮的磁性高分子复合材料。2.根据权利要求1所述的可漂浮的磁性高分子复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述的高分子溶液为海藻酸盐溶液、纤维素盐溶液和壳聚糖溶液中的一种或两种以上；步骤(3)中所述的固化液为钙离子溶液、戊二醛溶液中的一种或两种。3.根据权利要求1所述的可漂浮的磁性高分子复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述的高分子溶液的浓度为1～4wt.％；步骤(3)中所述的反应体系A中磁性纳米铁氧化合物或磁性纳米铁硫化合物的浓度为0.5～1wt.％；步骤(3)中所述的固化液的浓度为1～5wt.％；步骤(3)中所述的反应体系B中纳米硫化锌或纳米硫化锌的复合物的浓度为0.1～0.3wt.％。4.根据权利要求1所述的可漂浮的磁性高分子复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的铁源为氯化铁、硫酸铁、硝酸铁、醋酸铁和乙酰丙酮铁中的一种或两种以上；步骤(1)中所述的硫源为九水硫化钠、硫脲、硫代乙酰胺、半胱氨酸和十二硫醇中的一种或两种以上；步骤(2)中所述的锌源为氯化锌、硫酸锌、醋酸锌、乙酰丙酮锌、磷酸二氢锌和硝酸锌中的一种或两种以上；步骤(2)中所述的锰源为氯化锰或硫酸锰；步骤(2)中所述的铜源为氯化铜或硫酸铜；步骤(2)中所述的硫源为硫化钠、硫脲、硫代乙酰胺、半胱氨酸和十二硫醇中的一种或两种以上；步骤(2)中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋刚彪，黄锨航，刘永林，陈文照，胡甜，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44