一種用于去除mc-lr的磁性膨潤土的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于無機(jī)復(fù)合材料與【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種磁性膨潤土的制備方法。目的是改進(jìn)傳統(tǒng)共沉淀法制備的磁性膨潤土均一性差及磁性低等問題。首先制備出功能化的鋯柱撐膨潤土材料（Zr-B），然后將其溶于乙二醇，加入無水醋酸鈉、聚乙二醇攪拌均勻，將混合物轉(zhuǎn)入水熱合成釜中，于一定溫度下加熱8h得到具有磁性的功能化膨潤土。本發(fā)明制備的磁性膨潤土具有合成簡單、選擇性高、富集能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，可用于污染水體中微囊藻毒素MC-LR的去除。本發(fā)明方法簡單，原料易得，適合于放大生產(chǎn)，在分析化學(xué)及環(huán)境分析等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。
【專利說明】—種用于去除MC-LR的磁性膨潤土的制備方法
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明屬于無機(jī)復(fù)合材料與【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種磁性膨潤土的制備方法，此材料可應(yīng)用于污染水體中微囊藻毒素(MC-LR)的去除。
【背景技術(shù)】
[0003]磁性納米材料具有優(yōu)異的磁學(xué)特性、良好的生物相容性和豐富的化學(xué)反應(yīng)可選擇性，經(jīng)過特異性修飾的磁性材料對MC-LR具有較強(qiáng)的親和性，同時(shí)，可以利用外加磁場將負(fù)載了 MC-LR的磁性材料從水體中分離出來，解決了傳統(tǒng)吸附劑固液分離難的問題。研究表明，F(xiàn)e3O4納米粒子對水中的MC-LR具有一定的去除能力，同時(shí)在分離上具有獨(dú)特的優(yōu)勢，但其相對價(jià)位較高。因此，如何在保證其具有較高吸附性能的同時(shí)，改進(jìn)制備方法進(jìn)而降低生產(chǎn)成本，是關(guān)系到該磁性材料能否真正應(yīng)用于水處理市場的關(guān)鍵因素。
[0004]目前，有學(xué)者開展了通過傳統(tǒng)的共沉淀法制備磁性膨潤土復(fù)合材料的相關(guān)研究，即在共沉淀法制備Fe3O4的過程中加入一定比例的膨潤土材料。這樣可以得到具有一定磁性的復(fù)合膨潤土材料。由于共沉淀技術(shù)本身在制備高品質(zhì)的Fe3O4納米粒子具有一定的局限性，得到的復(fù)合材料磁性較低，吸附能力較弱。因此，不同于上述文獻(xiàn)報(bào)道的，本發(fā)明通過水熱合成技術(shù)制備出新型的磁性吸附劑。該方法制備工藝簡單易控，制備的吸附劑具有膨潤土比表面積大，易于功能化修飾的特點(diǎn)，同時(shí)具有磁性納米粒子的超順磁性。
[0005]使用此技術(shù)合成的材料對微囊藻毒素MC-LR具有較強(qiáng)的吸附能力，磁分離效果也達(dá)到了預(yù)期效果。此技術(shù)解決了傳統(tǒng)吸附劑制備成本高、固液分離難的問題，在環(huán)境分析領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景，同時(shí)也為開發(fā)新型功能化磁性復(fù)合材料奠定了理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種對微囊藻毒素MC-LR具有較強(qiáng)吸附能力的磁性吸附劑的制備方法。本發(fā)明所提出用于去除MC-LR的磁性膨潤土復(fù)合材料的制備方法如下:
(1)將膨潤土棄去泥沙，置于一定濃度的CaCl2溶液中充分?jǐn)嚢?，制備出鈣化膨潤土；
(2)0.1 mo I ZrOCl2.8H20溶液逐滴加入到2 %的鈣化膨潤土中，至Zr4+/膨潤土的比率為3 mmol/g,65 °C下攪拌2 h，老化4 h，超聲10 min后在室溫下老化32 h，二次水洗滌，于110 1:的鼓風(fēng)干燥箱中干燥；
(3)制備的鋯柱撐膨潤土于300°C下煅燒3 h，將其與FeCl3.6H20、乙二醇、聚乙二醇和無水Na2CO3充分?jǐn)嚢?，得到黃棕色的混合物，并轉(zhuǎn)移到水熱合成釜中，在190 °C下反應(yīng)8h，得到磁性鋯柱撐膨潤土(Zr-B-Fe3O4)；
(4)配置一定濃度的MC-LR溶液，將磁性吸附劑用于吸附溶液中的MC-LR，實(shí)驗(yàn)結(jié)果通過HPLC檢測。
[0007]本發(fā)明制備的吸附劑具有合成簡單、磁性強(qiáng)、富集能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，可用于藍(lán)藻水華現(xiàn)象嚴(yán)重的水體中MC-LR的去除。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1制備的吸附劑的掃描電鏡(SEM)圖。
[0009]圖2吸附劑的磁滯回線圖。
[0010]圖3吸附劑的加入量對吸附效率的影響。
【具體實(shí)施方式】
[0011 ] 磁性膨潤土的制備實(shí)施例:
稱取鋯柱撐膨潤土 0.5 g，F(xiàn)eCl3.6H20 (1.35 g)溶解在40 mL乙二醇中，磁力攪拌10 min,之后加入無水醋酸鈉(3.60 g)和聚乙二醇(1.00 g)。將混合物攪拌20 min,形成黃棕色液體，轉(zhuǎn)入聚四氟乙烯內(nèi)襯的不銹鋼反應(yīng)釜(50 mL)中密封，放入烘箱中加熱至190°C反應(yīng)8 h。將得到的磁性膨潤土通過外加磁場分離，用二次水和無水乙醇清洗數(shù)次，然后在60 °C下真空干燥6 h,研磨得成品Zr-B-Fe304。
[0012]磁性膨潤土的應(yīng)用實(shí)施例:
將濃度為 0.lmg/mL 的 Zr-B-Fe3O4 (20、30、40、50、60 μ L)，加入到 I mL 0.25 μ g/mL的微囊藻毒素MC-LR溶液中震蕩30 min，達(dá)到吸附平衡后，將負(fù)載了 MC-LR的吸附劑磁性分離，取上清液200 μ L注入2 mL的離心管中，標(biāo)號待測。不同質(zhì)量的吸附劑對0.25 μ g/mL的MC-LR吸附效率如附圖3所示。
【權(quán)利要求】
1.一種用于吸附微囊藻毒素MC-LR的功能化磁性膨潤土的制備方法，其特征在于:在制備方法上采用水熱合成法；得到的吸附劑具有超順磁性，磁性可以達(dá)到38.57 emu/g ;膨潤土顆粒呈現(xiàn)剝離狀，表面存在均勻的介孔；?180 nm的Fe3O4磁性微球均勻的分散在膨潤土的表面。
2.具體制備方法如下:將膨潤土棄去泥沙，置于一定濃度的CaCl2溶液中充分?jǐn)嚢?，制備出鈣化膨潤土 ；0.1 mol ZrOCl2.SH2O溶液逐滴加入到2%的鈣化膨潤土中，至Zr4+/膨潤土的比率為3 mmol/g,65 °C下攪拌2 h，老化4 h，室溫下老化32 h，二次水洗滌，110°C下烘干備用；制備的鋯柱撐膨潤土(0.5g)于300°C下煅燒3 h，溶于40 mL乙二醇，加入FeCl3.6Η20 (5 mmol)、聚乙二醇(1.00 g)和Na2CO3 (3.60 g)充分?jǐn)嚢?，得到黃棕色的混合物，轉(zhuǎn)移到水熱合成釜中，在190 °C下反應(yīng)8 h，得到磁性鋯柱撐膨潤土。
【文檔編號】C02F1/28GK103566866SQ201310558898
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月12日
【發(fā)明者】連麗麗, 婁大偉, 孫大志, 祝波, 陳哲, 陳曉影, 胡鳳, 楊巧玲 申請人:吉林化工學(xué)院