一种磁性纳米高分子聚合物的合成方法及应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于分析化学领域，具体设及一种磁性纳米高分子聚合物的合成方法及应 用。
【背景技术】
[0002] 含油废水包括餐饮废水、油田废水及工业排放及机械泄漏等，其对环境的污染主 要表现在对生态系统及自然环境（±壤、水体）的严重影响。油类进入水体后可飘浮于水 面，并迅速扩散，形成油膜阻止大气复氧，断绝水体氧的来源，妨碍浮游生物的光合作用；乳 化油和溶解油污染水体，在被微生物分解时要消耗水中的溶解氧，使水体呈现缺氧状态，同 时，水中的二氧化碳浓度会增高，使水体的抑值降低到正常范围W下，影响鱼类和其他水 生生物的生存；油类污染±壤后，会形成油膜阻碍空气进入±壤，影响±壤微生物的生长繁 殖，破坏±壤团粒结构；排入城市污水管道后，油会覆盖于处理设施和微生物的表面，如流 入到生物处理构筑物混合污水的含油浓度通常不能大于20~50mg/l，否则会影响到活性 污泥和生物膜的正常代谢过程，从而影响运行效果。此外，石油及其制品含有多种具致癌自 用的多环芳控，污染水体后可通过食物链进入水体，诱发癌症，危机人体健康。
[0003] 随着纳米技术的飞速发展，四氧化=铁纳米颗粒作为功能材料，在磁记录材料、特 殊催化剂原料、磁流体的基本材料和磁性颜料、药物等方面显示出许多特殊功能，有关磁性 纳米四氧化=铁的制备方法及性质的研究也受到广泛关注。表面包覆技术是通过表面添加 剂与颗粒发生化学反应或表面吸附来改变颗粒的表面状态，特别是对改善粉体的分散性有 很好的功效，颗粒经包覆W后具有"核-壳"的结构，呈现出某些新的特性和功能。
[0004] 目前，有将利用PAMAM树状大分子的特殊结构包覆磁性纳米四氧化=铁颗粒制得 PF系列磁性纳米材料改性树状大分子用作水处理剂及用丫 -氨丙基S乙氧基硅烷进行表 面改性用于处理油田废水的报道。运些技术存在要么材料不能重复利用，要么由于表面的 疏水性不够强，吸附能力受影响，或是材料磁力强度不够，分离困难等。本发明首先合成巧 樣酸改性的磁性纳米四氧化=铁，运样使得四氧化=铁的分散性得到大大加强，其次合成 聚苯乙締包覆的四氧化=铁纳米粒子，由于材料表面的聚苯乙締的强疏水性，对废水中的 油有较强的吸附力，同时吸附容量大，因为材料比表面大，且材料可W回收利用，有较大的 应用价值。
【发明内容】
阳〇化]本发明的目的是提供一种高稳定的含盐洗衣泡腾片及制备方法，是将片剂制备中 的泡腾片制备技术引入洗衣泡腾片的制备；同时，由于本发明利用了盐的天然消毒、杀菌的 功效，作为洗衣片的主要成分，而盐的易潮解现象同时又影响泡腾片的稳定性，采用薄膜包 衣技术解决此问题；通过本发明制备的洗衣片具有盐的天然消毒、杀菌，在水中溶解迅速、 完全，在各种环境中稳定胆藏的特点。
[0006] 本发明的目的通过W下技术方案予W实现：一种磁性纳米高分子聚合物的合成方 法及应用，其特征在于所述磁性纳米高分子聚合物的合成步骤如下：
[0007] (1)巧樣酸钢改性磁性纳米四氧化S铁的合成如下：
[0008] ①称取二价铁盐和S价铁盐，用去离子水溶解，配制50血的含化2+和化的混合 溶液；
[0009] ②将步骤①配制好的混合溶液转移至=颈瓶中，氮气保护下，机械揽拌并水浴 60~80°C加热；
[0010] ③向步骤②中加热后的混合溶液中，滴加浓氨水，至溶液产生黑色沉淀，停止加氨 水，加入总铁摩尔数1~1. 5的巧樣酸钢，继续揽拌2~地，滴加剩余氨水，浓氨水的总体积 为12. 5~25血； W11] ④将步骤③中得到的黑色溶液经外磁场收集后，用50~IOOmL的丙酬洗涂3~5 次后，40~50°C真空干燥24~4化真空干燥，即得到巧樣酸钢改性磁性纳米四氧化=铁粉 O 阳〇1引步骤①所述二价铁盐为化Clz?他2〇或（畑4)zFe(S〇4) 2 ? 6&0 ;S价铁盐为 化Cls? 6&0或化2(S04)3? 9&0 ;含化2+和化的混合溶液中，Fe2+与化的摩尔比为1:1， Fe2+与化的浓度为0. 5~0. 75mol/L。
[0013] (2)聚苯乙締包覆的四氧化S铁纳米粒子的合成如下：
[0014] ①称取步骤（1)合成的四氧化S铁粉150mg分散于150mL去离子水中，超声振荡 10~20min，依次加入500mg十二烷基横酸钢、3ml苯乙締，超声振荡10~20min;
[0015] ②将步骤①混合溶液转移至=颈瓶中，氮气保护下，30~50°C水浴加热机械揽 拌20~40min，缓慢升溫至70~80°C，0. 3~0. 5ml二乙締基苯逐滴加入，继续揽拌20~ 40min，最后加入20~30mg过硫酸锭，机械揽拌5~化；
[0016] ③反应结束，获得的聚苯乙締包覆的四氧化=铁纳米粒子经外磁场收集后，用 50~100血丙酬洗涂3~5次，40~50°C真空干燥24~4化制得磁性纳米高分子聚合物。
[0017] (2)聚苯乙締包覆的四氧化S铁纳米粒子的合成如下：
[0018] ①称取步骤（1)合成的四氧化S铁粉150mg分散于150mL去离子水中，超声振荡 10~20min，依次加入500mg十二烷基横酸钢、3ml苯乙締，超声振荡10~20min;
[0019] ②将步骤①混合溶液转移至=颈瓶中，氮气保护下，30~50°C水浴加热机械揽 拌20~40min，缓慢升溫至70~80°C，0. 3~0. 5ml二乙締基苯逐滴加入，继续揽拌20~ 40min，最后加入20~30mg过硫酸锭，机械揽拌5~化；
[0020] ③反应结束，获得的聚苯乙締包覆的四氧化=铁纳米粒子经外磁场收集后，用丙 酬洗涂3~5次，40~50°C真空干燥24~4化制得磁性纳米高分子聚合物。
[0021] 合成方法中所述机械揽拌速度为600~1000巧m;
[0022] 所述的磁性纳米高分子聚合物的应用，其特征在于：将合成的磁性纳米高分子聚 合物用于含油废水的处理，其步骤包括：取含油废水IOmL,加入一定量的聚苯乙締包覆的 四氧化S铁纳米粒子，满旋混合1~5min，放置10~20min，外磁场作用下分离，收集磁性 聚合物。
[0023] 所述的磁性纳米高分子聚合物的应用，其特征在于：将权利要求4处理过的高分 子聚合物材料放在溫度为200~300°C的马弗炉灼烧2~4h进行活化处理，将处理过的材 料再用于含油废水的处理。
[0024] 相对于现有技术，本发明具有W下显著优点：
[00巧]1、本发明合成的磁性纳米高分子聚合物由于主要用于含油废水的处理，一是要求 有大的比表面，二是表面有较强的疏水性；由于没有改性四氧化=铁纳米粒子在水中分散 性较差，难W保证聚合物较多的结合到四氧化=铁纳米粒子表面。通过巧樣酸改性，四氧化 =铁纳米粒子的分散性大大加强，保证了下一步的反应的进行；再者通过聚苯乙締包覆四 氧化=铁纳米粒子，保证材料表面的疏水性，使油的去除率大大加强。
[00%] 2、材料有一定的磁力强度，保证了废水处理过程中的分离速度及分离效果。
[0027] 3、材料经高溫处理后，可W重复使用，降低了成本，提高了使用率。
【具体实施方式】
[0028] 下面结合实施例对本发明作进一步地说明，但本发明的保护范围并不限于此。 阳029] 实施例1 :
[0030] (1)巧樣酸钢改性磁性纳米四氧化S铁的合成如下：
[0031] ①称取9. 80g(NH4)2Fe(S〇4)2.6&0,6. 75gFeCls.6&0,用去离子水溶解，配制 50mL 的含化2+和化的混合溶液；
[0032] ②将步骤①配制好的混合溶液转移至=颈瓶中，氮气保护下，水浴60°C加热，在速 度为1000巧m机械揽拌下滴加浓氨水，浓氨水总体积控制在12. 5mU滴至溶液产生黑色沉 淀，停止加氨水，加入16.Ig巧樣酸钢，继续揽拌化，滴加剩余氨水；
[0033] ③将上述得到的黑色溶液经外磁场收集后，用50mL的丙酬分3次洗涂后，40°C真 空干燥4她，即得到巧樣酸钢改性磁性纳米四氧化=铁粉末。
[0034] 似聚苯乙締包覆的四氧化S铁纳米粒子的合成如下：
[0035] ①称取步骤（1)合成的四氧化S铁粉150mg分散于150血去离子水中，超声振荡 lOmin，依次加入500mg十二烷基横酸钢、3ml苯乙締，超声振荡15min;
[0036] ②将步骤①混合溶液转移至=颈瓶中，氮气保护下，30°C水浴加热，在速度为 100化pm机械揽拌20min，缓慢升溫至70°C，0. 3ml二乙締基苯逐滴加入，继续揽拌20min，最 后加入20mg过硫酸锭，在速度为1000巧m机械揽拌化；
[0037] ③将上述反应产物经外磁场收集后，用50血的丙酬分3次洗涂后，40°C真空干燥 4她，制得聚苯乙締包覆的四氧化=铁纳米粒子。
[0038] (3)将聚苯乙締包覆的四氧化=铁纳米粒子用于含油废水的处理 阳039] 取含油废水10血，加入Img聚苯乙締包覆的四氧化S铁纳米粒子，满旋混合Imin, 放置lOmin，外磁场作用下分离，收集磁性聚合物，采用GB/T16488-1996《水质石油类和动 植物油的测定红外光度法》标准的规定，进行含油废水处理前后的总油含量测定，计算除油 率。
[0040] (4)将上述处理过的高分子聚合物材料放在溫度为200°C的马弗炉灼烧地进行活 化处理，冷却至室溫后，重复步骤（3)操作，计算2次除油率。结果见表1 [除油率（％)= (废水处理前的总油重量-废水处理后的总油重量）/废水处理前的总油重量X100% ]。 阳OW 实施例2:
[0042] (1)巧樣酸钢改性磁性纳米四氧化S铁的合成如下：
[0043] ①称取5. 96gFeClz? 4&0,8.IlgFeCls? 6&0,用去离子水溶解，配制50血的含 Fe2+和化的混合溶液；
[0044] ②将步骤①配制好的混合溶液转移至=颈瓶中，氮气保护下，水浴70°C加热，在速 度为80化pm机械揽拌下滴加浓氨水，浓氨水总体积控制在20mU滴至