一种磁性纳米材料及其制备方法和应用

摘要

本发明提供了一种磁性纳米材料及其制备方法和应用。该制备方法为：将氯化铁、氢氧化钠和水合肼反应先制备得到纳米零价铁，然后以纳米零价铁为中心核，再外围包覆SiO₂并连接C60，制备得到磁性纳米材料Fe@SiO₂@C60。该磁性纳米材料Fe@SiO₂@C60能快速有效的去除水环境中的酚类物质，在酸性低浓度腐殖酸的条件下，该磁性纳米材料Fe@SiO₂@C60对双酚A、辛基酚和壬基酚等酚类污染物吸收效果最好，采用磁分离技术，比传统吸附剂更易于快速分离，可将该磁性纳米材料Fe@SiO₂@C60应用于处理污水中的酚类物质。

主权项

一种磁性纳米材料的制备方法，其包括以下步骤：步骤一，将氯化铁溶解于乙醇中，加入氢氧化钠和水合肼，搅拌均匀后密封加热反应，然后将反应产物冷却、清洗并烘干，得到纳米零价铁；其中，氯化铁、氢氧化钠和水合肼质量比为1∶(1.25‑1.5)∶(2.5‑3)；步骤二，取步骤一得到的纳米零价铁，置于盐酸溶液中进行超声分散，然后用水清洗至中性；再加入正硅酸乙酯、无水乙醇、水和氨水，恒温搅拌反应，接着进行磁分离，清洗并烘干得到Fe@SiO₂；其中，纳米零价铁和正硅酸乙酯的质量比为(0.036‑0.22)∶1；步骤三，取步骤二得到的Fe@SiO₂，与异丙醇、3‑氨丙基三乙氧基硅烷混合，于氮气氛围下进行超声分散，然后恒温搅拌反应，接着进行磁分离，清洗并烘干得到Fe@SiO₂‑NH₂；其中，Fe@SiO₂与3‑氨丙基三乙氧基硅烷的质量比为(0.6‑2.2)∶1；步骤四，取步骤三得到的Fe@SiO₂‑NH₂，超声分散于二甲基甲酰胺中，得到溶液A；将C60溶于二氯甲烷中，得到溶液B；将溶液B加入到溶液A中，恒温搅拌反应，接着进行磁分离，清洗并烘干，得到磁性纳米材料Fe@SiO₂@C60；其中，Fe@SiO₂‑NH₂与C60质量比为0.3:1‑5:7。