一种亚胺修饰的功能化介孔磁性二氧化硅纳米材料的制备方法技术

技术编号:46595843 阅读:0 留言:0更新日期:2025-10-10 21:28
本发明专利技术属于环境保护技术领域,提供了一种亚胺修饰的功能化介孔磁性二氧化硅纳米材料的制备方法。该方法通过共沉淀法在Fe2+/Fe3+碱性水解体系中合成Fe3O4磁性纳米颗粒;随后采用溶胶‑凝胶法以硅酸乙酯(TEOS)为硅源对磁性纳米颗粒进行非晶二氧化硅层包覆,制备磁性硅包覆纳米颗粒;将制得的纳米颗粒通过十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)介孔模板剂引导二次硅包覆,经煅烧后形成介孔磁性硅纳米颗粒;最后利用氨基硅烷偶联剂对介孔磁性硅纳米颗粒进行表面氨基化修饰,随后与多种醛类衍生物通过缩合反应构建亚胺键,得到亚胺修饰的功能化介孔磁性二氧化硅纳米材料。本发明专利技术形成的亚胺修饰功能化介孔磁性二氧化硅纳米材料具有高效吸附、快速磁回收和优异环境稳定性的特点,可有效去除水体中聚苯乙烯类微塑料与有机污染物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于环境保护,具体涉及功能化介孔磁性二氧化硅纳米材料的制备方案。


技术介绍

1、塑料废弃物在环境中的持续累积,已对生物圈构成严重的毒理学威胁。这些塑料碎片在自然环境中会经历物理风化、化学侵蚀及生物降解作用,逐渐分解为更微小的颗粒——即所谓的微塑料。由于微塑料已广泛分布于各类环境介质(尤其是水生生态系统),其治理问题已成为当前环境领域的研究热点。这类物质具有比表面积大、疏水性强等独特性质,能够高效吸附水体中的重金属、有机污染物及无机化合物。更值得警惕的是,微塑料因其微小体积易被生物体误食,并可能通过食物链的逐级传递,最终在人体内富集。

2、近年来,针对微塑料污染的治理已发展出物理、化学和生物等多种技术手段。尽管现有技术在污水处理厂的应用可实现90%左右的微塑料去除率,但残留的10%仍会进入水生环境,成为不可忽视的污染源。光催化降解技术虽具备近乎完全去除微塑料的潜力,但其高昂的运行成本和能源消耗制约了规模化应用。生物降解法作为另一类有前景的技术,则受限于降解速率缓慢,且可能产生有毒代谢产物,存在二次污染风险。

<p>3、磁性纳米颗粒本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种亚胺修饰的功能化介孔磁性二氧化硅纳米材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的亚胺修饰的功能化介孔磁性二氧化硅纳米材料的制备方法,其特征在于,所述步骤S1中通过将6~11g六水氯化铁与3~8g四水氯化亚铁分别溶于30与20ml去离子水并混合,在室温下搅拌均匀后转移至惰性气氛中进一步搅拌;接着加入25wt%氢氧化胺直到溶液pH为10,在60℃下加热搅拌0.5~2h后冷却至室温,离心收集黑色沉淀物,用去离子水和乙醇反复洗涤至中性,再进行烘干干燥,得到Fe3O4磁性纳米颗粒粉末。

3.根据权利要求1所述的亚胺修饰的功能化介孔磁性二氧化硅...

【技术特征摘要】

1.一种亚胺修饰的功能化介孔磁性二氧化硅纳米材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的亚胺修饰的功能化介孔磁性二氧化硅纳米材料的制备方法,其特征在于,所述步骤s1中通过将6~11g六水氯化铁与3~8g四水氯化亚铁分别溶于30与20ml去离子水并混合,在室温下搅拌均匀后转移至惰性气氛中进一步搅拌;接着加入25wt%氢氧化胺直到溶液ph为10,在60℃下加热搅拌0.5~2h后冷却至室温,离心收集黑色沉淀物,用去离子水和乙醇反复洗涤至中性,再进行烘干干燥,得到fe3o4磁性纳米颗粒粉末。

3.根据权利要求1所述的亚胺修饰的功能化介孔磁性二氧化硅纳米材料的制备方法,其特征在于,所述步骤s1中惰性气氛是通过持续通入高纯氮气并保持氮气正压实现。

4.根据权利要求1所述的亚胺修饰的功能化介孔磁性二氧化硅纳米材料的制备方法,其特征在于,所述步骤s2中首先将0.15~0.9g通过步骤s1中制得的纳米颗粒粉末与50ml0.1%盐酸溶液在室温条件下混合搅拌15~30min;离心后,将沉淀分散于80~160ml无水乙醇与20~40ml去离子水的混合溶液中,在加入氢氧化铵和硅酸乙酯后持续搅拌24~36h;接着使用离心机分离反应产物,并依次用适量...

【专利技术属性】
技术研发人员:贾正淼李忠元赵超赵楠郑为升陈星封涛平奕炜吴思寒赵建锋王晓康
申请(专利权)人:中国建筑第八工程局有限公司
类型:发明
国别省市:

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