[发明专利]一种磁性壳聚糖纳米材料的制备方法及应用

摘要

本发明涉及一种用于处理含磷废水除去磷的磁性壳聚糖纳米材料的制备方法及应用。它能除去工业废水和生活污水中的磷，有利于净化环境。其技术方案是：先将壳聚糖粉末加入硫酸溶液中浸泡，然后分离、洗涤、烘干，捣成粉末状得到改性壳聚糖；其次将二价铁盐和三价铁盐配成混合溶液，在水浴下加入氨水至pH为11，搅拌反应1h加入油酸钠溶液反应3h，分离后固体洗涤、烘干，研磨成细粉末得到纳米四氧化三铁；最后将改性壳聚糖制成壳聚糖醋酸溶液，再加入纳米四氧化三铁、司班-80、液体石蜡及戊二醛溶液，在水浴中反应3-4h后分离、洗涤、烘干制得磁性壳聚糖纳米材料。本方法通过改性壳聚糖和油酸钠的改性增强了吸附效果，用于工业废水及生活污水处理。

主权项

一种磁性壳聚糖纳米材料的制备方法，其特征在于：该方法的制备步骤是，第一步，对壳聚糖进行改性，先将壳聚糖粉末加入到pH为2的硫酸溶液中淹没，在磁力搅拌下浸泡8h，停止搅拌待壳聚糖粉末沉淀后进行固液分离，将壳聚糖粉末用去离子水洗涤2～3次，再将壳聚糖粉末放入烘箱在温度为60℃下烘干成饼状，捣成粉末状即得到改性壳聚糖；第二步，制备纳米四氧化三铁，采用共沉淀法，先在烧杯中将二价铁盐与三价铁盐按Fe²⁺与Fe³⁺的摩尔比为1∶1～2加水配成溶液500ml；再将盛混合溶液的烧杯放入温度为60℃的水浴中，在搅拌下缓慢加入质量百分浓度为3%的氨水至混合液的pH为11；搅拌下反应1h后加入1ml浓度为0.03g/ml的油酸钠溶液，在温度为60℃的水浴中搅拌反应3h；冷却至室温，用磁铁分离固液两相得到磁性固体颗粒，将磁性固体颗粒用去离子水洗涤至pH为7，再用无水乙醇洗涤2～3次；最后将固体颗粒放入烘箱在温度为60℃下烘干24h，将烘干后的固体颗粒研磨成直径为10～100nm的粉末即得到纳米四氧化三铁；第三步，制备磁性壳聚糖纳米材料，先用上述第一步制得的改性壳聚糖加入到质量百分浓度为1%的醋酸溶液中配制成壳聚糖质量百分数为2%的壳聚糖醋酸溶液，取上述壳聚糖醋酸溶液20ml，加入第二步制备的四氧化三铁1～2g，再依次加入4ml司班‑80,液体石蜡80ml，在常温下搅拌30min；再在上述混合物中加入4ml质量百分数为25%的戊二醛溶液后，在温度为40℃的水浴中搅拌反应60min，然后继续在温度为60℃的水浴中搅拌反应3h；最后用磁铁将反应产物进行固液分离得到固体颗粒，将固体颗粒依次用石油醚、丙酮、水各洗涤2～3次，再将固体颗粒放入烘箱在温度为60℃下干燥12h，制得磁性壳聚糖纳米材料。