一种靶向纳米铁复合材料的制备与应用制造技术

本发明专利技术公开了一种新型靶向纳米铁复合材料的制备方法和应用，该复合材料是以乙烯基改性二氧化硅包覆纳米零价铁为载体，采用联苯类化合物为模板分子，在功能单体、交联剂、引发剂和致孔剂的作用下，经光热引发进行表面印迹聚合制得。该复合材料的表面分子印迹聚合层解决了纳米铁实际应用中易氧化和易团聚等问题，赋予了纳米铁靶向作用；虚拟表面印迹策略以低毒的二羟基联苯等联苯类化合物为模板分子，降低了制备成本和环境泄露风险。所制备的靶向纳米铁复合材料在PCBs污染水体治理中展现出高效的去除能力以及良好的稳定性和可重复利用性，可以用于复杂环境中毒性较高的持久性有机物PCBs的靶向去除。PCBs的靶向去除。PCBs的靶向去除。

【技术实现步骤摘要】
一种靶向纳米铁复合材料的制备与应用


[0001]本专利技术属于有机物污染处理
，具体涉及一种新型靶向纳米铁复合材料的制备方法和应用。

技术介绍

[0002]多氯联苯（Polychlorinated Biphenyls，PCBs）属于持久性有机物中的一种，是全球公认的难降解和强致癌物质。由于PCBs制品的生产、使用、储存以及含PCBs电子废弃物的拆解等原因，PCBs在很多地区造成了较为严重的污染。纳米零价铁(Nano Zero Valent Iron，NZVI)由于具有较高的比表面积和反应活性，以及更多的活性位点，可以有效去除水中绝大多数污染物，已成为近年研究的热点。NZVI在PCBs的环境污染控制和修复领域表现出高效脱氯性而倍受关注。
[0003]然而，NZVI在实际应用中存在不少问题。例如，由于范德华力、较高的表面能和内在的磁性作用，NZVI容易团聚，且表面易被空气氧化；此外，NZVI还原能力无选择性，在实际应用中，其还原能力容易被非目标物质消耗。这些大大降低了实际应用中NZVI对环境中PCBs的去除效果。因此提高NZVI的抗氧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种靶向纳米铁复合材料的制备方法，其特征在于：以乙烯基改性的二氧化硅包覆纳米零价铁为载体，采用低毒的联苯化合物作为模板分子，在功能单体、交联剂、引发剂和致孔剂的作用下，经光热引发进行表面印迹聚合，再经洗涤、干燥，制得对多氯联苯具有靶向去除作用的复合材料。2.根据权利要求1所述的一种靶向纳米铁复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1）在室温下，通过在铁盐溶液中缓慢滴加还原剂，并在通氮气的条件下机械搅拌，制得纳米零价铁；然后往溶液中加入硅源，并滴加氨水调节溶液pH至9，反应一定时间后经分离、洗涤、干燥，制得二氧化硅包覆纳米零价铁；2）将步骤1）制得的二氧化硅包覆纳米零价铁加入甲苯中，并滴加适量乙烯改性剂，反应一定时间后经分离、洗涤、干燥，制得乙烯基改性的二氧化硅包覆纳米零价铁；3）按一定比例将模板分子、功能单体、致孔剂经超声溶解混合后，避光静置进行预组装，获得预组装溶液；4）往步骤3）所得预组装溶液中加入一定量步骤2）得到的乙烯基改性的二氧化硅包覆纳米零价铁，再加入交联剂和引发剂，经超声混合、除氧后，在一定温度下进行反应，待反应结束后进行固液分离，将所得固相产物清洗、干燥；5）采用洗脱液对步骤4）所得固相产物进行索氏抽提，直至上清液中检测不出模板分子为止，再用甲醇进行洗涤，直至洗出液呈中性，最后真空干燥至恒重，得到靶向纳米铁复合材料。3.根据权利要求2所述的一种靶向纳米铁复合材料的制备方法，其特征在于：步骤1）中所述铁盐溶液是将七水合硫酸亚铁或六水合氯化铁于体积分数为20%的乙醇溶液中溶解制得，其浓度为0.45mol/L；所述还原剂为硼氢化钠或硼氢化钾，其与所用铁盐的摩尔比为2:1；所述硅源为正硅酸乙酯，其与所用铁盐的摩尔比为0.4:1~3:1；所述反应在氮气气氛、300r/min机械搅拌条件下进行，反应的温度为80℃，时间为120min。4.根据权利要求2所述的一种靶向纳米铁复合材料的制备方法，其特征在于：步骤2）中甲苯与二氧化硅包覆纳米零价铁的用量比为10...

【专利技术属性】
技术研发人员：范立维，梁林，卢泽湘，王瑞，
申请(专利权)人：福建农林大学，
类型：发明
国别省市：