一种制备氨基改性Fe3O4@SiO2的方法与流程

文档序号:16382201发布日期:2018-12-22 09:35阅读:169来源:国知局

本发明涉及一种制备氨基改性fe3o4@sio2的方法。



背景技术:

随着工农业和城市化的快速发展,由重金属离子导致的水污染问题逐渐加剧。在重金属污染物中,铬(cr)是常见的有毒重金属元素,主要来源于铬盐工业、合金化、电镀和金属抛光废水等。cr在环境中以cr髥和cr髩两种价态存在,其中cr髥的毒性较低,而cr髩由于其高的致癌性和致突变型成为重金属污染治理的重点。目前,多种物理化学方法包括离子交换、化学沉淀、电化学处理、吸附和膜分离等已被用于重金属废水的处理。其中,吸附法具有低成本、高效率、易操作和无二次污染等特点,被认为是一种高效的去除cr髩的方法。吸附法的关键在于选择具有优良性能的吸附剂。氨基硅烷改性的sio2基复合材料被认为是一种良好的吸附剂,其中,sio2具有优良的化学和热力学稳定性;而氨基是一种有效的金属离子吸附官能团,材料表面具有较多的活性氨基,将会改善其对水中重金属离子的吸附效果。现有制备氨基硅烷改性sio2的方法主要包括回流法和共缩聚法。此外,吸附剂分离和回收的难易也是评价其吸附性能是否优异的重要因素。在外加磁场作用下,磁性吸附剂吸附污染物后容易从污染物体系中分离,因而在环境净化领域具有良好的应用前景。以致密的sio2为壳层对磁核进行包覆,既克服了磁核耐酸性差、易被氧化的缺点,又使材料具有了丰富的硅氧悬挂键,易于与其他官能团结合。但目前被广泛研究的回流接枝改性过程操作复杂,使用有机溶剂在较高温度下回流,因此采用简单高效的一步共缩聚法制备高吸附性能的磁性sio2基吸附剂具有重要意义。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种制备氨基改性fe3o4@sio2的方法。

本发明通过下面技术方案实现:

一种制备氨基改性fe3o4@sio2的方法,包括如下步骤:将15-25份fe3o4加入含有5-9份浓氨水的80-90份乙醇和5-15份去离子水的混合液中,超声25-35min,滴加7-9份teos,25-35℃下搅拌2-3h,随后滴加2-4份γ-氨丙基三甲氧基硅烷,连续搅拌6-7h后,反应结束,最后磁性分离出固体产物、并用去离子水洗涤4-6次后,置于45-55℃的真空下干燥23-25h,冷却即得;各原料均为重量份。

优选地,所述的方法中,超声30min。

优选地,所述的方法中,30℃下搅拌2.5h。

优选地,所述的方法中,连续搅拌6.5h。

优选地,所述的方法中,置于50℃的真空下干燥24h。

本发明技术效果:

该方法简便、快捷、易操作,制备的氨基改性fe3o4@sio2可以同时高效地吸附废水中的多种重金属离子,且能在外加磁场下快速地实现从重金属废水体系中的分离,在重金属污染废水的处理领域具有潜在的应用价值。

具体实施方式

下面结合实施例具体介绍本发明的实质性内容。

实施例1

一种制备氨基改性fe3o4@sio2的方法,包括如下步骤:将20份fe3o4加入含有7份浓氨水的85份乙醇和10份去离子水的混合液中,超声30min,滴加8份teos,30℃下搅拌2.5h,随后滴加3份γ-氨丙基三甲氧基硅烷,连续搅拌6.5h后,反应结束,最后磁性分离出固体产物、并用去离子水洗涤5次后,置于50℃的真空下干燥24h,冷却即得;各原料均为重量份。

实施例2

一种制备氨基改性fe3o4@sio2的方法,包括如下步骤:将15份fe3o4加入含有5份浓氨水的80份乙醇和5份去离子水的混合液中,超声25min,滴加7份teos,25℃下搅拌2h,随后滴加2份γ-氨丙基三甲氧基硅烷,连续搅拌6h后,反应结束,最后磁性分离出固体产物、并用去离子水洗涤4次后,置于45℃的真空下干燥23h,冷却即得;各原料均为重量份。

实施例3

一种制备氨基改性fe3o4@sio2的方法,包括如下步骤:将25份fe3o4加入含有9份浓氨水的90份乙醇和15份去离子水的混合液中,超声35min,滴加9份teos,35℃下搅拌3h,随后滴加4份γ-氨丙基三甲氧基硅烷,连续搅拌7h后,反应结束,最后磁性分离出固体产物、并用去离子水洗涤6次后,置于55℃的真空下干燥25h,冷却即得;各原料均为重量份。

该方法简便、快捷、易操作,制备的氨基改性fe3o4@sio2可以同时高效地吸附废水中的多种重金属离子,且能在外加磁场下快速地实现从重金属废水体系中的分离,在重金属污染废水的处理领域具有潜在的应用价值。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种制备氨基改性Fe3O4@SiO2的方法,步骤如下:将Fe3O4加入含有浓氨水的乙醇和去离子水的混合液中,超声25‑35min,滴加TEOS,25‑35℃下搅拌2‑3h,随后滴加γ‑氨丙基三甲氧基硅烷,连续搅拌6‑7h后,反应结束,最后磁性分离出固体产物、并用去离子水洗涤后,置于45‑55℃的真空下干燥23‑25h,冷却即得。该方法简便、快捷、易操作,制备的氨基改性Fe3O4@SiO2可以同时高效地吸附废水中的多种重金属离子,且能在外加磁场下快速地实现从重金属废水体系中的分离,在重金属污染废水的处理领域具有潜在的应用价值。

技术研发人员:不公告发明人
受保护的技术使用者:太仓欧典新材料有限公司
技术研发日:2018.09.25
技术公布日:2018.12.21
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