[发明专利]一种磁性纳米复合材料的制备方法、由该方法制备的产品及其应用

摘要

本发明属于纳米复合材料技术领域，公开了一种磁性纳米复合材料的制备方法、由该方法制备的产品及其应用。由本发明方法制备的磁性纳米复合材料的粒径为250-600nm，磁滞回线为18.5～67.5emu/g。本发明的磁性纳米复合材料去除水中氟离子的方法如下：在含有浓度为5～25mg/L氟离子的水溶液中，加入制备得到的磁性纳米复合材料，使其浓度为50～200mg/L，温度为15～25℃，振荡3～6h，在外磁场作用下磁分离3～10min后，测定上清液中氟离子浓度。本发明的复合材料的制备方法简便，成本低，可控性强；对水中的氟离子有很好的吸附作用，在pH为中性时，吸附容量高达80-120mg/g，该方法很容易将水溶液中氟离子吸附去除，使其达到饮用水的水质标准GB5749-2006《生活饮用水卫生标准》1mg/L以下。

主权项

一种磁性纳米复合材料的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：(1)将质量比为1∶3～2∶5的无机铁盐和柠檬酸盐，分别溶解在有机溶剂中，无机铁盐和柠檬酸盐的质量浓度均为10％，加入反应釜中混合，加热到180～250℃，反应时间为8～24h，得到无机磁性微球溶液；(2)将步骤(1)得到的无机磁性微球溶液分散在去离子水中，无机磁性微球溶液和去离子水的体积比为1∶5～1∶10，利用磁场分离洗涤，然后分散在0.05～0.15mol/L的强酸溶液中，超声作用10～40min，再利用磁铁分离出经过强酸处理的磁性微球，并用去离子水洗涤3～5次；然后加入到醇和水的混合液中，醇与水的体积比为1∶1～1∶2，在搅拌的同时，加入碱调整溶液的pH值为9.0～10.0，然后加入正硅酸烷基酯，正硅酸烷基酯和步骤(1)中无机铁盐的质量比是1∶4～1∶5，搅拌反应8～12小时，磁分离后，用醇洗涤2～3次，在50～70℃下真空干燥，得到固体粉末；(3)将步骤(2)得到的固体粉末分散在去离子水中，质量浓度为0.1～0.5％，体系pH为4～7，加入γ‑Al2O3颗粒，γ‑Al2O3与步骤(2)得到的固体粉末质量比为1∶1～2∶1，超声10～40min分散后，搅拌反应8～20h，在反应器外加磁场的磁作用下分离洗涤2～3次，得到沉淀；(4)将步骤(3)得到的沉淀，在300～600℃下热处理6～12h，得到磁性纳米复合材料。