【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及催化化学，尤其涉及一种离子液体功能化磁性纳米颗粒及其制备方法和应用。
技术介绍
1、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)是一种广泛应用于包装、纺织等领域的塑料材料。然而，随着环保意识的提高，如何有效地回收和再利用废旧pet成为了一个重要的研究课题。目前，pet的主要回收方法包括机械回收和化学回收。机械回收主要是通过破碎、清洗、干燥等步骤将废旧pet重新加工成新的塑料制品，但这种方法得到的再生pet质量较差，且无法实现对废旧pet的完全回收。化学回收则是通过化学反应将pet分解为单体或低聚物，然后进一步合成新的pet或其他有用的化学品。这种方法可以实现对废旧pet的完全回收，但目前的化学回收方法往往需要高温、高压等苛刻条件，能耗高，成本高，且效率较低。而采用的新型pet降解催化剂进行回收时，催化剂合成路径中用酸做活化处理，高浓度的酸在大化工生产中是极不安全的，而且在酸处理过程中，磁性纳米颗粒易被分解，实验进度难以控制。因此，一种新型的、高效的、低成本的pet降解回收方法，对于废旧pet的资源化利用具有重要的意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种离子液体功能化磁性纳米颗粒及其制备方法和应用。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种离子液体功能化磁性纳米颗粒的制备方法，包含下列步骤：
4、(1)将fe3o4纳米颗粒溶液和硅酸四乙酯混合进行反应，得到磁性纳米颗粒前
5、(2)在保护气氛下，将磁性纳米颗粒前驱体、3-氯丙基三甲氧基硅烷和溶剂混合进行反应，得到磁性纳米颗粒中间体；
6、(3)将磁性纳米颗粒中间体、n-甲基咪唑和溶剂混合进行反应，即得所述离子液体功能化磁性纳米颗粒。
7、作为优选，步骤(1)中所述fe3o4纳米颗粒溶液包含fe3o4纳米颗粒、乙醇和氨水；
8、所述fe3o4纳米颗粒、乙醇和氨水的质量体积比为4～6g：80～120ml：10～20ml；
9、所述氨水的质量分数为20～30％。
10、作为优选，所述fe3o4纳米颗粒和硅酸四乙酯的质量体积比为4～6g：3～5ml。
11、作为优选，步骤(1)中所述反应的温度为25～35℃，时间为4～8h。
12、作为优选，步骤(2)中所述溶剂为甲苯和/或二甲苯；
13、步骤(2)中所述磁性纳米颗粒前驱体、3-氯丙基三甲氧基硅烷和溶剂的质量比为1：0.05～0.8：5～20。
14、作为优选，步骤(2)中所述反应的温度为40～60℃，时间为4～8h。
15、作为优选，步骤(3)中所述溶剂为甲苯和/或二甲苯；
16、步骤(3)中所述磁性纳米颗粒中间体、n-甲基咪唑和溶剂的质量比为1：0.02～2：5～20。
17、作为优选，步骤(3)中所述反应的温度为80～120℃，时间为10～14h。
18、本专利技术还提供了所述离子液体功能化磁性纳米颗粒的制备方法制备得到的离子液体功能化磁性纳米颗粒。
19、本专利技术还提供了所述的离子液体功能化磁性纳米颗粒在降解聚对苯二甲酸乙二醇酯中的应用。
20、本专利技术提供了一种离子液体功能化磁性纳米颗粒的制备方法，包含下列步骤：(1)将fe3o4纳米颗粒溶液和硅酸四乙酯混合进行反应，得到磁性纳米颗粒前驱体；(2)在保护气氛下，将磁性纳米颗粒前驱体、3-氯丙基三甲氧基硅烷和溶剂混合进行反应，得到磁性纳米颗粒中间体；(3)将磁性纳米颗粒中间体、n-甲基咪唑和溶剂混合进行反应，即得所述离子液体功能化磁性纳米颗粒。本专利技术采用离子液体功能化的磁性纳米颗粒作为催化剂，在接枝离子液体过程中用高温活化二氧化硅层，分步接枝硅烷醇及离子液体。采用二甲苯甲苯等苯类有机溶剂，保护接枝过程中二氧化硅层没有水分引入，这使得更多的离子液体接枝在磁性纳米颗粒表面，有利于高效降解pet。
21、本专利技术提供的制备方法合成过程温和：本专利技术采用分步接枝的方法负载离子液体，过程中不添加强酸，反应安全可控。负载效率高：本专利技术的合成方法可以有效提高离子液体负载到磁性纳米颗粒上的效率，缩短生产时间，节约能源，适应大规模生产所需。降解效率高：本专利技术的催化剂可以有效促进pet的降解，提高pet降解为bhet的过程的收率，提升降解速率，缩短降解时间，实现了对废旧pet的批量回收降解，适合大规模生产。
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1.一种离子液体功能化磁性纳米颗粒的制备方法，其特征在于，包含下列步骤：
2.如权利要求1所述的离子液体功能化磁性纳米颗粒的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述Fe3O4纳米颗粒溶液包含Fe3O4纳米颗粒、乙醇和氨水；
3.如权利要求1或2所述的离子液体功能化磁性纳米颗粒的制备方法，其特征在于，所述Fe3O4纳米颗粒和硅酸四乙酯的质量体积比为4～6g：3～5mL。
4.如权利要求3所述的离子液体功能化磁性纳米颗粒的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述反应的温度为25～35℃，时间为4～8h。
5.如权利要求1、2或4所述的离子液体功能化磁性纳米颗粒的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述溶剂为甲苯和/或二甲苯；
6.如权利要求5所述的离子液体功能化磁性纳米颗粒的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述反应的温度为40～60℃，时间为4～8h。
7.如权利要求1或6所述的离子液体功能化磁性纳米颗粒的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述溶剂为甲苯和/或二甲苯；
8.如权利要求7所述的离子液体功能化
9.权利要求1～8任意一项所述离子液体功能化磁性纳米颗粒的制备方法制备得到的离子液体功能化磁性纳米颗粒。
10.权利要求9所述的离子液体功能化磁性纳米颗粒在降解聚对苯二甲酸乙二醇酯中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种离子液体功能化磁性纳米颗粒的制备方法，其特征在于，包含下列步骤：
2.如权利要求1所述的离子液体功能化磁性纳米颗粒的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述fe3o4纳米颗粒溶液包含fe3o4纳米颗粒、乙醇和氨水；
3.如权利要求1或2所述的离子液体功能化磁性纳米颗粒的制备方法，其特征在于，所述fe3o4纳米颗粒和硅酸四乙酯的质量体积比为4～6g：3～5ml。
4.如权利要求3所述的离子液体功能化磁性纳米颗粒的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述反应的温度为25～35℃，时间为4～8h。
5.如权利要求1、2或4所述的离子液体功能化磁性纳米颗粒的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述溶剂为甲苯...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈珏锋，赵东，张雅婷，倪亚，
申请(专利权)人：浙江蓝德能源科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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