1.2的堿溶液；
[0046]將四氧化三鐵的水分散液加入到堿溶液中，升溫至40°C，滴加2.5mL正硅酸乙酯和1mL乙酸乙酯，快速攪拌均勻，然后恒溫反應(yīng)6h，獲得磁性二氧化硅納米粒子的分散液，離心分離，所得固體產(chǎn)物分別用水和乙醇洗滌三次，即得到磁性二氧化硅納米粒子；
[0047]4、制備磁性介孔二氧化硅納米粒子
[0048]將磁性二氧化硅納米粒子分散于200mL濃度為10mg/L的硝酸銨的乙醇溶液中，在80°C回流反應(yīng)6h，去除磁性二氧化硅納米粒子中的致孔劑，獲得磁性介孔二氧化硅納米粒子的分散液，然后離心分離，所得固體產(chǎn)物分別用水和乙醇洗滌三次，冷凍干燥即得到磁性介孔二氧化娃納米粒子；
[0049]圖3為所得磁性介孔二氧化硅納米粒子的TEM圖，從圖中可以看出磁性介孔二氧化硅納米粒子呈圓形，分散均勻，能夠明顯地看到有介孔，粒徑大概lOOnm，且每個(gè)磁性介孔二氧化硅的內(nèi)部都包含不止一個(gè)四氧化三鐵納米粒子。
[0050]5:制備殼聚糖包覆磁性介孔二氧化娃核-殼結(jié)構(gòu)納米粒子
[0051]將50mg殼聚糖加入到1mL質(zhì)量濃度為3%的醋酸溶液中，磁力攪拌12h，獲得殼聚糖溶液；
[0052]將25mg磁性介孔二氧化娃納米粒子分散于1mL無水乙醇中，用醋酸調(diào)節(jié)pH，使得pH在3.5-4.5之間，然后加入200 μ L γ -縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，室溫反應(yīng)3h，加入上述的殼聚糖溶液，室溫反應(yīng)24h，獲得殼聚糖包覆磁性介孔二氧化硅核-殼結(jié)構(gòu)納米粒子的分散液，離心分離，所得固體產(chǎn)物分別用乙醇和水清洗，即得到殼聚糖包覆磁性介孔二氧化娃核-殼結(jié)構(gòu)納米粒子。
[0053]圖4為所得殼聚糖包覆磁性介孔二氧化硅核-殼結(jié)構(gòu)納米粒子的TEM圖，比較圖3和圖4可以發(fā)現(xiàn)，圖4中介孔二氧化硅納米粒子的表面變得粗糙，且粒徑增加到大概105nm，說明殼聚糖的厚度大概為5nm。
[0054]圖5為所得磁性介孔二氧化硅納米粒子(a)和殼聚糖包覆磁性介孔二氧化硅核-殼結(jié)構(gòu)納米粒子(b)的TGA曲線，比較二者的失重可以發(fā)現(xiàn)，殼聚糖的失重占9%，說明在殼聚糖包覆磁性介孔二氧化娃核-殼結(jié)構(gòu)納米粒子中殼聚糖占了 9%。
[0055]為驗(yàn)證本實(shí)施例所得殼聚糖包覆磁性介孔二氧化娃核-殼結(jié)構(gòu)納米粒子對亞甲基藍(lán)的吸附性能，作如下測試:
[0056]用容量瓶配濃度為20ppm的亞甲基藍(lán)溶液(如圖6(a)所示)；取20mg的殼聚糖包覆的磁性介孔二氧化硅納米粒子，分散于50mL的亞甲基藍(lán)溶液中，進(jìn)行吸附(如圖6(b)所示)；吸附飽和后，通過磁鐵分離，圖6(c)為磁鐵分離3min時(shí)的照片，可以看出亞甲基藍(lán)被完全吸附，并且磁響應(yīng)性比較強(qiáng)，只需要3min就可以把吸附亞甲基藍(lán)后的納米粒子完全移走。
[0057]對亞甲基藍(lán)的吸附隨著時(shí)間的變化如圖7所示，圖7中隨著時(shí)間的延長長對亞甲基藍(lán)的吸附量增加，到300min處達(dá)到吸附平衡，吸附量為43mg/g。
[0058]實(shí)施例2
[0059]本實(shí)施例按實(shí)施例1相同的方式制備殼聚糖包覆磁性介孔二氧化硅核-殼結(jié)構(gòu)納米粒子，區(qū)別僅在于步驟2中四氧化三鐵納米粒子的量為0.05go
[0060]經(jīng)表征，本實(shí)施例所得的單個(gè)殼聚糖包覆磁性介孔二氧化娃核-殼結(jié)構(gòu)納米粒子中所含有的四氧化三鐵的個(gè)數(shù)減少了。
[0061]實(shí)施例3
[0062]本實(shí)施例按實(shí)施例1相同的方式制備殼聚糖包覆磁性介孔二氧化硅核-殼結(jié)構(gòu)納米粒子，區(qū)別僅在于步驟2中四氧化三鐵納米粒子的量為0.15go
[0063]經(jīng)表征，本實(shí)施例所得的單個(gè)殼聚糖包覆磁性介孔二氧化娃核-殼結(jié)構(gòu)納米粒子中所含有的四氧化三鐵的個(gè)數(shù)增加了。
[0064]實(shí)施例4
[0065]本實(shí)施例按實(shí)施例1相同的方式制備殼聚糖包覆磁性介孔二氧化硅核-殼結(jié)構(gòu)納米粒子，區(qū)別僅在于步驟5中殼聚糖的質(zhì)量改為25mg。
[0066]經(jīng)表征，本實(shí)施例所得的單個(gè)殼聚糖包覆磁性介孔二氧化娃核-殼結(jié)構(gòu)納米粒子中殼聚糖的厚度變薄，所得產(chǎn)物的粒徑減小。
[0067]實(shí)施例5
[0068]本實(shí)施例按實(shí)施例1相同的方式制備殼聚糖包覆磁性介孔二氧化硅核-殼結(jié)構(gòu)納米粒子，區(qū)別僅在于步驟5中殼聚糖的質(zhì)量改為75mg。
[0069]經(jīng)表征，本實(shí)施例所得的單個(gè)殼聚糖包覆磁性介孔二氧化娃核-殼結(jié)構(gòu)納米粒子中殼聚糖的厚度變厚，所得產(chǎn)物的粒徑增加。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.殼聚糖包覆磁性介孔二氧化娃核-殼結(jié)構(gòu)納米粒子的制備方法，其特征在于按如下步驟進(jìn)行: 步驟a、制備四氧化三鐵的水分散液 將0.05g?0.15g四氧化三鐵納米粒子均勻分散在氯仿中，獲得四氧化三鐵的氯仿分散液；將四氧化三鐵的氯仿分散液與20mL濃度為0.025g/mL的致孔劑的水溶液混合，加熱使氯仿?lián)]發(fā)完全，完成相轉(zhuǎn)移，獲得四氧化三鐵的水分散液； 步驟b、制備磁性二氧化娃納米粒子 將步驟a所獲得的四氧化三鐵的水分散液加入到pH值為11.2的堿溶液中，升溫至40°C，加入2.5mL正硅酸乙酯和1mL乙酸乙酯，恒溫反應(yīng)6h，獲得磁性二氧化硅納米粒子的分散液，離心分離，獲得磁性二氧化硅納米粒子； 步驟C、制備磁性介孔二氧化娃納米粒子 將步驟b所獲得的磁性二氧化硅納米粒子分散于200mL濃度為10mg/L的硝酸銨的乙醇溶液中，在80°C回流反應(yīng)6h，去除所述磁性二氧化硅納米粒子中的致孔劑，獲得磁性介孔二氧化硅納米粒子的分散液，然后離心分離，獲得磁性介孔二氧化硅納米粒子； 步驟d:制備殼聚糖包覆磁性介孔二氧化娃核-殼結(jié)構(gòu)納米粒子 將25mg?75mg殼聚糖加入到1mL質(zhì)量濃度為3%的醋酸溶液中，磁力攪拌12h，獲得殼聚糖溶液； 將25mg步驟c所獲得的磁性介孔二氧化娃納米粒子加入到pH值為3.5-4.5的醋酸溶液中，然后加入200 μ L硅烷偶聯(lián)劑，室溫反應(yīng)3h，加入所述殼聚糖溶液，室溫反應(yīng)24h，獲得殼聚糖包覆磁性介孔二氧化硅核-殼結(jié)構(gòu)納米粒子的分散液，離心分離，即獲得殼聚糖包覆磁性介孔二氧化硅核-殼結(jié)構(gòu)納米粒子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:步驟a所述加熱是在60°C加熱30mino
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:所述致孔劑為十六烷基三甲基溴化銨。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:所述硅烷偶聯(lián)劑為γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:所述四氧化三鐵納米粒子是按如下步驟進(jìn)行制備:取120mL蒸餾水，通氮?dú)?min后加入4.80g六水氯化鐵和2.0lg四水氯化亞鐵，升溫到70°C，加入1mL濃度為23g/L的氨水，恒溫?cái)嚢?0min后加入0.85mL油酸，繼續(xù)恒溫反應(yīng)2.5h，獲得四氧化三鐵納米粒子的分散液，磁鐵分離，即得四氧化三鐵納米粒子。
6.一種權(quán)利要求1、2、3、4或5所述制備方法所制備的殼聚糖包覆磁性介孔二氧化硅核-殼結(jié)構(gòu)納米粒子。
7.—種權(quán)利要求6所述殼聚糖包覆磁性介孔二氧化硅核-殼結(jié)構(gòu)納米粒子的應(yīng)用，其特征在于:用于吸附亞甲基藍(lán)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了殼聚糖包覆磁性介孔二氧化硅核-殼結(jié)構(gòu)納米粒子及其制備方法和應(yīng)用，其特征在于：采用共沉淀法制備四氧化三鐵納米粒子；使用溶膠-凝膠法制備磁性二氧化硅納米粒子，利用離子交換法移除致孔劑得到磁性介孔二氧化硅納米粒子；使用硅烷偶聯(lián)劑對磁性介孔二氧化硅進(jìn)行表面處理，然后再接殼聚糖，即得目標(biāo)產(chǎn)物。本發(fā)明所得產(chǎn)物中引入了四氧化三鐵納米粒子，使得產(chǎn)物在完成吸附后可以通過外加磁場快速實(shí)現(xiàn)分離回收；本發(fā)明的產(chǎn)物對亞甲基藍(lán)具有優(yōu)異的吸附效果。
【IPC分類】B01J20-30, B01J20-24, B01J20-28, C02F1-28
【公開號】CN104785214
【申請?zhí)枴緾N201510145257
【發(fā)明人】周藝峰, 聶王焰, 陳鵬鵬, 李影
【申請人】安徽大學(xué)
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年3月27日