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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于环境检测,尤其涉及一种功能化磁性纳米材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、水体中的有机污染物种类繁多,其中,多环芳烃(pah)是指含两个或两个以上苯环的芳烃,是持久性有机污染物,具有毒性、遗传毒性、突变性和致癌性,对人体可造成多种危害,如对呼吸系统、循环系统、神经系统会造成损伤,对肝脏、肾脏也会造成损害,被认定为影响人类健康的主要有机污染物;多氯联苯(pcb)是联苯分子中一部分氢或全部氢被氯取代后所形成的各种异构体混合物的总称,多氯联苯和硝基苯一样都属于致癌物质,上述项目是水质监测中日常的监测项目,但这些微污染物在水环境中的浓度非常低(<μg/l),因此在收集捕获或萃取方面具有较大困难。
2、cn116236818a公开了一种固相微萃取探针及其制备方法和应用,属于固相微萃取
本专利技术固相微萃取探针的制备方法包括以下步骤:s1、将环形的固相微萃取吸附剂置于溶剂中进行溶胀;s2、将溶胀后的固相微萃取吸附剂包覆于载体的外表面,去除溶胀后的固相微萃取吸附剂中的溶剂,得到萃取头,将所述萃取头固定于手柄的内部,得到所述固相微萃取探针,该方法能够使吸附剂与载体接触得更加牢固,且制备方法简单便捷,可快速、批量制备。使用该专利技术制备的固相微萃取探针,采用固相微萃取和超声萃取检测土壤中多环芳烃的含量,不仅能够对多环芳烃进行高效提取,还能提高其萃取效果和检测准确性,具有绿色环保的性能。
3、cn115282640a公开了一种分子印迹固相微萃取纤维涂层及其制备方法与应用。所述分子印迹固相微萃取纤维涂层
4、但是上述技术方案虽然能够萃取多环芳烃、多氯联苯等物质,但其仅能单一的萃取多环芳烃或多氯联苯,因此亟需一种针对多环芳烃和多氯联苯可同时吸附,且萃取效率较高的材料及方法来满足应用的需求。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足,本专利技术的目的在于提供一种功能化磁性纳米材料及其制备方法和应用。
2、为达到此专利技术目的,本专利技术采用以下技术方案:
3、第一方面,所述功能化磁性纳米材料的制备原料包括磁性材料、聚酰胺-胺树状大分子pamam、苯甲酸、双金属化合物和溶剂。
4、本专利技术的功能化磁性纳米材料以磁性材料为内核,其在聚酰胺-胺树状大分子pamam修饰下可连接苯甲酸和双金属化合物,进而其支链上连接有大量的苯基基团,苯基基团对含有苯环的化合物,会发生π-π吸附作用,为吸附目标物提供了大量的活性位点,而多金属氧化物富含大量羟基活性基团和游离电子,对氯离子有较强的吸附效应,进而可使最终的材料对水中的多氯联苯(pcbs)和多环芳烃(pahs)具有较好的吸附作用。
5、优选地,所述功能化磁性纳米材料的制备原料包括磁性材料1-10份、聚酰胺-胺树状大分子pamam 1-10份、苯甲酸1-10份、双金属化合物1-10份和溶剂10-30份。
6、本专利技术的功能化磁性纳米材料的制备原料中所述磁性材料的用量可以为2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份或9份等;
7、所述聚酰胺-胺树状大分子(pamam)的用量可以为2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份或9份等;
8、所述苯甲酸的用量可以为2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份或9份等;
9、所述双金属化合物的用量可以为2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份或9份等;
10、所述溶剂的用量可以为15份、20份、25份、30份、35份、40份、45份、50份或55份等。
11、优选地,所述磁性材料包括fe3o4颗粒、sio2颗粒、fe2o3颗粒或tio2颗粒中的任意一种或至少两种的组合。
12、优选地,所述磁性材料为fe3o4颗粒。
13、优选地,所述双金属化合物包括铜镍双金属化合物和/或铜钯双金属化合物。
14、优选地,所述溶剂包括甲苯、乙苯、二甲苯、乙二醇、丁二醇、乙醇中的任意一种或至少两种的组合。
15、优选地,所述功能化磁性纳米材料的制备原料按重量份数计还包括有载体1-10份,例如可以为2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份或9份等。
16、优选地,所述载体包括生物炭。
17、本专利技术中,生物炭作为载体,可使纳米颗粒不易团聚,增加了其介孔比例和介孔比表面积,同时还含有大量的活性基团,增强材料对目标物pcbs和pahs的选择性。
18、第二方面,本专利技术提供了一种如第一方面所述的功能化磁性纳米材料的制备方法,所述制备方法包括:将磁性材料、聚酰胺-胺树状大分子、苯甲酸、双金属化合物在溶剂中混合,干燥后得到所述功能化磁性纳米材料。
19、优选地,所述制备方法包括:
20、(1)将fecl3·6h2o加入乙二醇中,溶解后加入无水乙酸钠,搅拌混合;
21、(2)继续加入cocl2·6h2o和ni(ch3coo)2·4h2o,搅拌混合下进行反应;
22、(3)将步骤(2)的反应产物干燥,然后用磁铁分离,将磁铁表面的分离物洗涤后干燥得到cuni-fe3o4nps;
23、(4)在氮气氛围下将cuni-fe3o4nps、甲苯和3-氨丙基三乙氧基硅烷搅拌混合,得到氨基化cuni-fe3o4nps;
24、(5)将氨基化cuni-fe3o4nps与丙烯酸甲酯混合,干燥后得到0.5代pamam改性的cuni-fe3o4nps;
25、(6)将0.5代pamam改性的cuni-fe3o4nps加入乙二胺-乙醇溶液中,在氮气氛围下加入生物炭,反应后抽滤、洗涤,干燥后得到1.0代pamam改性的cuni-fe3o4nps;
26、(7)将1.0代pamam改性的cuni-fe3o4nps加入乙醇中,然后再加入苯甲酸,超声下反应,干燥后得到功能化磁性纳米材料,即cuni-fe3o4@pamam-ba@bc纳米颗粒。
27、优选地,步骤(1)、(2)、(4)所述搅拌的转速分别独立地为300-500rpm,时间分别独立地为0.5-1.5h,例如转速可以为320rpm、340rpm、360rpm、380rpm、400rpm、420rpm、440rpm、460rpm或480rpm等,时间可以为0.6h、0.8h、1h、1.2h或1.4h等。
28、优选地,所述fe本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种功能化磁性纳米材料,其特征在于,所述功能化磁性纳米材料的制备原料包括磁性材料、聚酰胺-胺树状大分子PAMAM、苯甲酸、双金属化合物和溶剂。
2.如权利要求1所述的功能化磁性纳米材料,其特征在于,所述功能化磁性纳米材料的制备原料包括磁性材料1-10份、聚酰胺-胺树状大分子PAMAM 1-10份、苯甲酸1-10份、双金属化合物1-10份和溶剂10-30份。
3.如权利要求1或2所述的功能化磁性纳米材料,其特征在于,所述磁性材料包括Fe3O4颗粒、SiO2颗粒、Fe2O3颗粒或TiO2颗粒中的任意一种或至少两种的组合;
4.如权利要求1-3中任一项所述的功能化磁性纳米材料,其特征在于,所述双金属化合物包括铜镍双金属化合物和/或铜钯双金属化合物;
5.如权利要求1-4中任一项所述的功能化磁性纳米材料,其特征在于,所述功能化磁性纳米材料的制备原料按重量份数计还包括有载体1-10份;
6.如权利要求1-5中任一项所述的功能化磁性纳米材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:将磁性材料、聚酰胺-胺树状大分子PAMAM、苯甲
7.如权利要求6所述的用于水检测的吸附剂的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:
8.如权利要求7所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)、(2)、(4)所述搅拌的转速分别独立地为300-500rpm,时间分别独立地为0.5-1.5h;
9.如权利要求7或8中任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤(5)-(7)所述干燥的温度分别独立地为80-100℃,时间分别独立地为10-15h;
10.一种如权利要求1-5中任一项所述的功能化磁性纳米材料在检测工业废水中的应用;
...【技术特征摘要】
1.一种功能化磁性纳米材料,其特征在于,所述功能化磁性纳米材料的制备原料包括磁性材料、聚酰胺-胺树状大分子pamam、苯甲酸、双金属化合物和溶剂。
2.如权利要求1所述的功能化磁性纳米材料,其特征在于,所述功能化磁性纳米材料的制备原料包括磁性材料1-10份、聚酰胺-胺树状大分子pamam 1-10份、苯甲酸1-10份、双金属化合物1-10份和溶剂10-30份。
3.如权利要求1或2所述的功能化磁性纳米材料,其特征在于,所述磁性材料包括fe3o4颗粒、sio2颗粒、fe2o3颗粒或tio2颗粒中的任意一种或至少两种的组合;
4.如权利要求1-3中任一项所述的功能化磁性纳米材料,其特征在于,所述双金属化合物包括铜镍双金属化合物和/或铜钯双金属化合物;
5.如权利要求1-4中任一项所述的功能化磁性纳米材料,其特征在于,所述功能化磁性纳米...
【专利技术属性】
技术研发人员:朱津毅,王甜,陶海涛,郑一菡,
申请(专利权)人:江苏中烟工业有限责任公司,
类型:发明
国别省市:
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