[发明专利]一种双壳层空心结构的四氧化三铁磁性重金属离子吸附剂及其制备方法

摘要

本发明公开了一种双壳层空心结构的四氧化三铁磁性重金属离子吸附剂及其制备方法，具体是指采用采用双模板法，将六水合三氯化铁、十六烷基三甲基溴化铵溶于蒸馏水中，搅拌形成均匀溶液，然后加入抗坏血酸维生素C在油浴中搅拌并加热，最后，在该溶液中逐滴加入乙醇胺溶液，使得该溶液的颜色从黄色变为黑色，所得黑色沉淀物为双壳层空心结构的磁性四氧化三铁重金属离子吸附剂。本发明方法所制备的重金属离子吸附剂对Cu²⁺、Cd²⁺、Pb²⁺离子的吸附具有高效率、高吸附容量和可回收性的优点。该发明制备过程中，所用试剂均为商业产品，工艺可控性强，易操作，成本低，制得的产物纯度高，在水处理领域具有很大的应用前景。

主权项

1.一种双壳层空心结构的四氧化三铁磁性重金属离子吸附剂的制备方法，所述的四氧化三铁磁性重金属离子吸附剂由Fe3O4空心微球核及包围该核的Fe3O4空心微球壳组成，形成双空心核‑壳结构，其核外径为0.4～0.5 μm，核内径为0.2～0.3 μm，壳外径为0.5～0.7 μm，壳内径为0.45～0.6 μm；该双壳层空心结构的四氧化三铁磁性重金属离子吸附剂具有顺磁性特征，其饱和磁场强度为11.32 emu/g；其特征在于包括如下步骤：（1）将六水合三氯化铁、十六烷基三甲基溴化铵溶于含有蒸馏水的烧杯中，搅拌形成均匀溶液；其中六水合三氯化铁与十六烷基三甲基溴化铵的摩尔比为1：40～50；六水合三氯化铁与十六烷基三甲基溴化铵的摩尔总数与蒸馏水的摩尔比为1：550～650；（2）将抗坏血酸维生素C加入步骤（1）所述的均匀溶液中，然后把烧杯转移至50～70℃ 的油浴中搅拌并加热20～40分钟，最后，在该溶液中逐滴滴加乙醇胺溶液并搅拌，滴加完后，继续搅拌2～5分钟，取出烧杯，自然冷却至室温，得到黑色沉淀物；其中六水合三氯化铁与抗坏血酸维生素C的摩尔比为1：8～10；六水合三氯化铁与乙醇胺的摩尔比为1：6～7，乙醇胺的浓度为1.0 mol·L‑1；溶液的搅拌速度为10转/分；（3）将黑色沉淀物进行离心分离，并用去离子水和无水乙醇交替洗涤 3 次，于 60℃ 干燥 5小时得到双壳层空心结构的四氧化三铁磁性重金属离子吸附剂。