[发明专利]一种核壳结构的纳米磁性吸附剂的制备方法

权利要求书

1.一种核壳结构的纳米磁性吸附剂的制备方法，其特征在于：采用水热法制备四氧化三 铁，通过聚乙烯吡咯烷酮对其表面进行改性，通过原位聚合的方法，在其表面包覆一层厚度 可控的聚苯胺得到Fe₃O₄/PANI，以Fe₃O₄/PANI为基础，在冰浴的条件下，在其表面长一层厚 度可控的二氧化锰，最终得到Fe₃O₄/PANI/MnO₂核壳结构的磁性纳米吸附剂。

2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)制备Fe₃O₄：

取六水合三氯化铁、柠檬酸三钠、无水乙酸钠加入反应器中，再加入乙二醇，加热到 80℃的情况下磁力搅拌至溶液呈澄清透明的亮黄色，将溶液转移至聚四氟乙烯内衬的反应釜 中，放入烘箱中200℃下反应10小时以上，待冷却至室温后，乙醇、水分别洗涤三次，50℃ 下烘干备用；

2)表面改性：

将上述制备的Fe₃O₄超声分散，加入适量的PVP-30，加水稀释，并继续超声反应，形成 PVP-Fe₃O₄溶液；

3)制备核壳结构的Fe₃O₄/PANI材料：

在PVP-Fe₃O₄溶液中加入苯胺单体和浓盐酸，室温下机械搅拌12小时以上，之后加入去 离子水继续超声1小时，最后加入溶解有过硫酸铵的水溶液，超声辅助下反应一定时间，磁 分离，去除上清液，去离子水和乙醇各洗3遍，即得到了核壳结构的Fe₃O₄/PANI；

4)制备核壳结构的Fe₃O₄/PANI/MnO₂吸附剂:

将制得的Fe₃O₄/PANI材料超声分散于去离子水中得到Fe₃O₄/PANI溶液，在冰浴的条件 下，加入0.1M的HCl和0.02M的KMnO₄溶液，机械搅拌4小时以上，磁分离，经去离子 水和乙醇清洗，即得到了核壳结构的Fe₃O₄/PANI/MnO₂吸附剂。

3.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于：所述步骤3)中，PVP-Fe₃O₄溶液中 PVP-Fe₃O₄、苯胺单体和过硫酸铵的混合质量比为1:0.5:30。

4.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于：所述步骤3)中，加入过硫酸铵后超声 反应时间控制为0.5h，1h，1.5h，2h或4h。

5.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于：所述步骤4)中，Fe₃O₄/PANI和KMnO₄的质量比为：1:(1.58×10^-3～2.528×10^-2)。