[发明专利]一种自驱动吸附重金属Janus微球及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种自驱动吸附重金属Janus微球及其制备方法，其特征在于：Janus微球的一面含有活性炭，用于吸附Cr(VI)；Janus微球的一面另一面含有Fe₃O₄纳米颗粒和过氧化氢酶，分别用于外部磁场回收微球和驱动微球运动。

2.根据权利要求1所述的一种自驱动吸附重金属Janus微球及其制备方法，其特征在于所述的Janus微球的平均粒径为500±10μm。

3.一种自驱动吸附重金属Janus微球及其制备方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)制备海藻酸钠溶液和氯化钙溶液；

(2)以甘蔗渣为原料，ZnCl₂作为激活剂，二者混合后在氮气气氛下热解得到活性炭；

(3)将步骤(2)所得的活性炭与步骤(1)中所得的海藻酸钠溶液混合，作为Janus的一面；

(4)将Fe₃O₄纳米颗粒和过氧化氢酶与步骤(1)中所得的海藻酸钠溶液混合，作为Janus的另一面；

(5)将步骤(3)和步骤(4)中的两种溶液分别推入气体剪切加工装置的针头中(装置如图1所示)，在气体剪切力作用下喷射入氯化钙溶液中固化成Janus微球。

4.根据权利要求3所述的一种自驱动吸附重金属Janus微球及其制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，海藻酸钠溶液的质量分数为1.0-2.0％，氯化钙溶液的质量分数为1.0-2.0％。

5.根据权利要求3所述的一种自驱动吸附重金属Janus微球及其制备方法，其特征在于：在步骤(2)中，ZnCl₂与甘蔗渣以3∶10-9∶10的质量比在水中浸泡12h后完全干燥，并在氮气气氛中以400-600℃热解1-2h。

6.根据权利要求3所述的一种自驱动吸附重金属Janus微球及其制备方法，其特征在于：在步骤(3)中，活性炭在海藻酸钠溶液中质量分数为2.0-4.0％。

7.根据权利要求3所述的一种自驱动吸附重金属Janus微球及其制备方法，其特征在于：在步骤(4)中，Fe₃O₄纳米颗粒径为30nm，Fe₃O₄纳米颗粒在海藻酸钠溶液中质量分数为0.1-0.5％，过氧化氢酶在海藻酸钠溶液中质量分数为4.0-6.0％。

8.根据权利要求3所述的一种自驱动吸附重金属Janus微球及其制备方法，其特征在于：在步骤(5)中，溶液推进入气体剪切加工装置的速度为1.0-2.0mL/min，在气体剪切力作用下形成液滴喷射进入氯化钙溶液，气体流速为2.0-8.0L/min。