专利名称：含脂质双层的SiO<sub>2</sub>磁性粒子用于去除有机污染物的方法
技术领域：
发明属于环境与生物材料的交叉领域，涉及ー种使用含脂质双层的SiO2磁性粒子用于去除有机污染物的方法。
背景技术：
持久性有机污染物(及疏水有机污染物)绝大部分是亲脂性有机物，通常在水中的含量极低。然而，疏水有机污染物可在水环境中长时间存在并在生物体脂肪组织内富集，对人体健康有巨大危害。水中疏水有机污染物的去除已引起国内外的高度关注。因此,去除水中疏水有机污染物的方法研究已成为各国研究的重点。活性碳吸附是目前去除水中有机物的最常用也是最有效的方法，但目前的研究与应用表明，使用活性碳去除水中微量有机污染物仍不是很理想而且活性碳用量太。因此，在未来一段时期，发展新型吸附剂及创新 技术仍是清除疏水有机污染物的当务之急。亲脂性有机物对生物体的毒性主要是由于其在脂类中富集，我们可以利用这ー原理来研制去除水中亲脂性有机物的仿生材料和方法。因此，我们利用ー种特殊的硅氧烷脂质，仿细胞膜结构的仿生脂质(有机/无机硅氧烷脂质，类似于细胞膜组成成分磷脂，具有两条疏水尾和一个极性头组成)。硅氧烷脂质能形成含脂质双层的微囊泡，硅烷头部继而水解为硅醇，硅醇间缩水形成无机ニ氧化硅硅氧网络，其中无机ニ氧化硅表面具有生物相容性，同时也使其具有生物惰性和形态结构的稳定性。在此思想基础上我们只需要通过ー个简单的有机/无机硅氧烷脂质和疏水的Fe3O4分散，就可以在疏水有机污染物水溶液借助娃氧烧脂质疏水的尾部特殊结构将疏水有机污染物摘获，并将疏水的Fe3O4—同包裹到脂质双层中，形成含脂质双层的SiO2磁性粒子，最后利用磁分离达到去除目的。因此这种方法可应用于治理污水，改善人类生活环境，提高人们的生活质量。
发明内容
本发明是为了解决现有方法去除水中有机污染物不是很有效的问题，而提供ー种含脂质双层的SiO2磁性粒子用于去除有机污染物的方法。本发明的含脂质双层的SiO2磁性粒子用于去除有机污染物的方法按以下步骤进行一、取硅氧烷脂质单体和疏水的Fe3O4按照一定的比例疏水有机污染物溶液中，ニ、将其分散0 30分钟，然后放置0 10小吋。三、将捕获疏水有机污染物的含脂质双层的SiO2磁性粒子磁分离。步骤一中所述的硅氧烷脂质吸附剂是ー种能形成含脂质双层的SiO2磁性粒子的硅氧烷脂质结构，由可水解的头部(R1O)3Si头部、连接基团和两条疏水的尾组成；其硅氧烷脂质单体结构式如下所示(R1O)3SiCH2CH2CH2R4NR2R3 式中 R1，可选用 CH3> CH3CH2' CH3CH2CH2'CH3CH2CH2CH2, (CH3)2CH等所有小于5个碳的短链烃基及所有能够水解形成硅醇的基团。结构式中民和も，可选用羊基、十~■烧基、十四烧基、十TK烧基、十八烧基、_■十烧基等所有小于26个碳的疏水长链烃基及其衍生物。结构式中R4可选用-NHCO-，-CO-，-NHC0CH2CH2C0-,-nhcoch2ch2conhch2co-，-N (CH3) 2ch2ch2ch2ch2ch2conhch2co-。步骤一中所述的硅氧烷脂质是ー种能形成含脂质双层的SiO2磁性粒子的硅氧烷脂质，其特征在于步骤一中所述的硅氧烷脂质也可以是如下一种基于季戊四醇的硅氧烷脂质，其结构通式如下
权利要求
1.使用含脂质双层的SiO2磁性粒子用于去除有机污染物。这ー方法是基于在水中将有机/无机娃氧烧脂质和疏水的Fe3O4分散，利用有机/无机娃氧烧脂质的疏水双链结构将疏水有机污染物捕获到其形成的疏水双层中，并将疏水的Fe3O4 —同包裹到脂质双层中，从而形成含有包裹疏水有机污染物的含脂质双层的SiO2磁性粒子，之后结合磁分离达到去除疏水有机污染物的目的。本发明所使用的含脂质双层的SiO2磁性粒子用于去除有机污染物的方法按以下步骤进行一、取硅氧烷脂质单体和疏水的Fe3O4按照一定的比例加入到疏水有机污染物溶液中，ニ、将其分散0 30分钟，然后放置0 10小吋。三、然后将捕获疏水有机污染物的含脂质双层的SiO 2磁性粒子磁分离。
2.根据权利要求I所述的使用含脂质双层的SiO2磁性粒子用于去除有机污染物的方法，其特征在于硅氧烷脂质结构为(R1O)3SiCH2CH2CH2R4NR2R3(硅氧烷脂质)。结构式中R1,可选用CH3、CH3CH2, CH3CH2CH2, CH3CH2CH2CH2, (CH3)2CH等所有小于5个碳的短链烃基及所有能够水解形成硅醇的基团。结构式中R2和R3，可选用辛基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基、二十烷基等所有小于26个碳的疏水长链烃基及其衍生物。结构式中R4可选用-NHC0-, -CO-, -NHC0CH2CH2C0-，-NHC0CH2CH2C0NHCH2C0-，-N (CH3) 2ch2ch2ch2ch2ch2conhch2co-。
3.根据权利要求I或2所述的使用含脂质双层的SiO2磁性粒子用于去除有机污染物的方法，其特征在于步骤一中所述的硅氧烷脂质也可以是ー种基于季戊四醇的硅氧烷脂质，其结构通式如下
4.根据权利要求I或2所述的使用含脂质双层的SiO2磁性粒子用于去除有机污染物的方法，其特征在于步骤一中所述的硅氧烷脂质也可以是如下ー种基于季戊四醇的硅氧烷脂质，其结构通式如下
5.根据权利要求I或2所述的使用含脂质双层的SiO2磁性粒子用于去除有机污染物的方法，其特征在于步骤一中所述的硅氧烷脂质也可以是如下ー种基于季戊四醇的硅氧烷脂质，其结构通式如下
6.根据权利要求I或2所述的使用含脂质双层的SiO2磁性粒子用于去除有机污染物的方法，其特征在于步骤一中所述的硅氧烷脂质也可以是ー种基于季戊四醇的硅氧烷脂质，其结构通式如下
7.根据权利要求I或2所述的使用含脂质双层的SiO2磁性粒子用于去除有机污染物的方法，其特征在于步骤一中所述的硅氧烷脂质也可以是ー种基于季戊四醇的硅氧烷脂质，其结构通式如下
8.根据权利要求I或2所述的使用含脂质双层的SiO2磁性粒子用于去除有机污染物的方法，其特征在于步骤一中所述的有机污染物可为艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂、氯丹、七氯、灭蚁灵、毒杀芬(酚)、滴滴涕、六氯苯、多氯联苯、多氯代ニ苯并ニ恶英、多氯代ニ苯并呋喃以及其他持久性有机污染物或疏水性有机污染物中的ー种或几种的混合物等。
9.根据权利要求I或2所述的使用含脂质双层的SiO2磁性粒子用于去除有机污染物的方法，其特征在于步骤一中所述的投加的硅氧烷脂质单体和疏水的Fe3O4比例按照I 0.01 I质量比投加。
10.根据权利要求I或2所述的使用含脂质双层的SiO2磁性粒子用于去除有机污染物的方法，其特征在于步骤一中所述的硅氧烷脂质单体和疏水有机污染物溶液投加比例可以是I : 100 100000，硅氧烷脂质单体在溶液中分散时间可以是0 30分钟，溶液放置时间可以是0 10小时。
全文摘要
本发明旨在提供一种含脂质双层的SiO2磁性粒子用于去除有机污染物的方法，从而解决现有去除水中疏水性有机物的方法不是很有效的问题。这项技术只需要通过在疏水性有机污染物污染的水中进行简单的硅氧烷脂质和疏水的Fe3O4分散，就可以借助硅氧烷脂质的疏水尾部将疏水有机污染物捕获，并将疏水的Fe3O4一同包裹到形成的脂质双层中，形成携带疏水有机污染物的含脂质双层的SiO2磁性粒子，结合磁分离达到去除疏水有机污染物的目的。这种方法可应用于治理污水，改善人类生活环境，提高人们的生活质量。
文档编号C02F1/28GK102765844SQ20111011334
公开日2012年11月7日 申请日期2011年5月4日 优先权日2011年5月4日
发明者冯珊珊, 岳秀丽, 戴志飞, 李守柱, 梁晓龙 申请人:哈尔滨工业大学