[发明专利]一种磁性吸附材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种磁性吸附材料及其制备方法和应用。所述磁性吸附材料包括交联组分，由衣康酸、丙烯酰胺和N‑烯丙基硫脲组成；功能组分，由交联剂和引发剂组成；以及磁性组分，由磁性Fe₃O₄颗粒组成；所述交联组分在功能组分的作用下交联包埋所述磁性组分；其中，所述衣康酸、丙烯酰胺和N‑烯丙基硫脲的摩尔比为1‑5:1:1；所述交联组分、交联剂和引发剂的摩尔比为3‑7:0.3‑2:0.002‑0.02；所述交联组分与磁性组分的摩尔比为3‑7:0.3‑1.5。该磁性吸附材料含有羧基、氨基、硫脲等多种官能团，可以同时对Cd²⁺、Pb²⁺、As³⁺、Hg²⁺多种重金属离子进行吸附，吸附率达85％以上，此外该磁性吸附材料在特定洗脱剂下还可以实现高效洗脱，洗脱率为90％以上，因此，在重金属富集净化领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于吸附材料领域，具体包含一种磁性吸附材料及其制备方法和应用。

背景技术

随着工农业的迅速发展，重金属污染是我国环境污染的重大问题之一，对人体健康和生态系统都有着极大的危害。重金属具有不可降解性且易在人体内蓄积，是具有致癌性的污染物。在痕量重金属分析检测领域，对样品进行高效富集净化是使样品可采用各类终端检测，并提高其检测灵敏度的有效手段，因此设计开发可用于重金属富集净化的技术和新材料是重金属分析检测领域研究的热点和难点。重金属常用的富集净化方法有微生物降解法、絮凝沉降法、电化学法以及吸附法等，其中吸附法具有处理速度快、污染物残留浓度低、操作简单等特点。

磁性吸附材料在具有较强吸附能力的同时，还具有从固相或液相中快速分离的特点。例如：肖劲光等(公开号：CN111085170B)公开了一种生物炭磁性吸附材料在去除重金属镉的应用，其在制备过程中需将初成品于500-600℃热解1-1.5h，制备繁琐，且只针对重金属镉进行了研究。蒋彩云等(公开号：CN102716721B)公开了一种用Fe₃O₄/Ag磁性核壳纳米材料处理含铅废水的新方法，采用磁性纳米材料作为基体，利用没食子酸作为功能基团对其进行改性，利用该材料可以达到高效去除废水中铅离子的目的，但没有表明对其他重金属离子有明显的去除作用。霍志保等(公开号：CN106334527A)公开了一种多乙烯多胺改性生物质基磁性重金属吸附剂的制备方法，其方法包括水热反应条件为160-190℃下反应4-16h，合成条件较为苛刻，此吸附剂可对铅、镉、铜离子具有吸附性能。这些磁性吸附材料的制备方法普遍合成条件较为苛刻，或只能吸附单一的重金属离子。除此之外，很多磁性吸附材料的原料价格较高，导致其制备成本普遍较高。

因此，开发一种反应条件温和、原料成本低廉，可高效吸附一种或多种重金属离子的新型吸附材料，具有重要的理论意义和应用价值。

发明内容

鉴于现有技术中存在的上述问题，本发明的第一个目的在于提供一种磁性吸附材料。

本发明的第二个目的在于提供一种制备如上所述磁性吸附材料的方法。

本发明的第三个目的在于提供一种包含如上所述磁性吸附材料的重金属富集试剂盒。

本发明的第四个目的在于提供一种谷物中重金属含量检测的前处理方法。

本发明的第五个目的在于提供一种对重金属富集净化方法。

为实现以上第一个目的，本发明所采用的技术方案包括：

本发明公开一种磁性吸附材料，所述磁性吸附材料包括

交联组分，由衣康酸、丙烯酰胺和N-烯丙基硫脲组成；

功能组分，由交联剂和引发剂组成；

以及磁性组分，由磁性Fe₃O₄颗粒组成；