一種磁性納米高分子聚合物的合成方法及應用
【技術領域】
[0001] 本發明屬于分析化學領域，具體設及一種磁性納米高分子聚合物的合成方法及應 用。
【背景技術】
[0002] 含油廢水包括餐飲廢水、油田廢水及工業排放及機械泄漏等，其對環境的污染主 要表現在對生態系統及自然環境（±壤、水體）的嚴重影響。油類進入水體后可飄浮于水 面，并迅速擴散，形成油膜阻止大氣復氧，斷絕水體氧的來源，妨礙浮游生物的光合作用；乳 化油和溶解油污染水體，在被微生物分解時要消耗水中的溶解氧，使水體呈現缺氧狀態，同 時，水中的二氧化碳濃度會增高，使水體的抑值降低到正常范圍W下，影響魚類和其他水 生生物的生存；油類污染±壤后，會形成油膜阻礙空氣進入±壤，影響±壤微生物的生長繁 殖，破壞±壤團粒結構；排入城市污水管道后，油會覆蓋于處理設施和微生物的表面，如流 入到生物處理構筑物混合污水的含油濃度通常不能大于20~50mg/l，否則會影響到活性 污泥和生物膜的正常代謝過程，從而影響運行效果。此外，石油及其制品含有多種具致癌自 用的多環芳控，污染水體后可通過食物鏈進入水體，誘發癌癥，危機人體健康。
[0003] 隨著納米技術的飛速發展，四氧化=鐵納米顆粒作為功能材料，在磁記錄材料、特 殊催化劑原料、磁流體的基本材料和磁性顏料、藥物等方面顯示出許多特殊功能，有關磁性 納米四氧化=鐵的制備方法及性質的研究也受到廣泛關注。表面包覆技術是通過表面添加 劑與顆粒發生化學反應或表面吸附來改變顆粒的表面狀態，特別是對改善粉體的分散性有 很好的功效，顆粒經包覆W后具有"核-殼"的結構，呈現出某些新的特性和功能。
[0004] 目前，有將利用PAMAM樹狀大分子的特殊結構包覆磁性納米四氧化=鐵顆粒制得 PF系列磁性納米材料改性樹狀大分子用作水處理劑及用丫 -氨丙基S乙氧基硅烷進行表 面改性用于處理油田廢水的報道。運些技術存在要么材料不能重復利用，要么由于表面的 疏水性不夠強，吸附能力受影響，或是材料磁力強度不夠，分離困難等。本發明首先合成巧 樣酸改性的磁性納米四氧化=鐵，運樣使得四氧化=鐵的分散性得到大大加強，其次合成 聚苯乙締包覆的四氧化=鐵納米粒子，由于材料表面的聚苯乙締的強疏水性，對廢水中的 油有較強的吸附力，同時吸附容量大，因為材料比表面大，且材料可W回收利用，有較大的 應用價值。
【發明內容】
陽〇化]本發明的目的是提供一種高穩定的含鹽洗衣泡騰片及制備方法，是將片劑制備中 的泡騰片制備技術引入洗衣泡騰片的制備；同時，由于本發明利用了鹽的天然消毒、殺菌的 功效，作為洗衣片的主要成分，而鹽的易潮解現象同時又影響泡騰片的穩定性，采用薄膜包 衣技術解決此問題；通過本發明制備的洗衣片具有鹽的天然消毒、殺菌，在水中溶解迅速、 完全，在各種環境中穩定膽藏的特點。
[0006] 本發明的目的通過W下技術方案予W實現：一種磁性納米高分子聚合物的合成方 法及應用，其特征在于所述磁性納米高分子聚合物的合成步驟如下：
[0007] (1)巧樣酸鋼改性磁性納米四氧化S鐵的合成如下：
[0008] ①稱取二價鐵鹽和S價鐵鹽，用去離子水溶解，配制50血的含化2+和化的混合 溶液；
[0009] ②將步驟①配制好的混合溶液轉移至=頸瓶中，氮氣保護下，機械攬拌并水浴 60~80°C加熱；
[0010] ③向步驟②中加熱后的混合溶液中，滴加濃氨水，至溶液產生黑色沉淀，停止加氨 水，加入總鐵摩爾數1~1. 5的巧樣酸鋼，繼續攬拌2~地，滴加剩余氨水，濃氨水的總體積 為12. 5~25血； W11] ④將步驟③中得到的黑色溶液經外磁場收集后，用50~IOOmL的丙酬洗涂3~5 次后，40~50°C真空干燥24~4化真空干燥，即得到巧樣酸鋼改性磁性納米四氧化=鐵粉 O 陽〇1引步驟①所述二價鐵鹽為化Clz?他2〇或（畑4)zFe(S〇4) 2 ? 6&0 ;S價鐵鹽為 化Cls? 6&0或化2(S04)3? 9&0 ;含化2+和化的混合溶液中，Fe2+與化的摩爾比為1:1， Fe2+與化的濃度為0. 5~0. 75mol/L。
[0013] (2)聚苯乙締包覆的四氧化S鐵納米粒子的合成如下：
[0014] ①稱取步驟（1)合成的四氧化S鐵粉150mg分散于150mL去離子水中，超聲振蕩 10~20min，依次加入500mg十二烷基橫酸鋼、3ml苯乙締，超聲振蕩10~20min;
[0015] ②將步驟①混合溶液轉移至=頸瓶中，氮氣保護下，30~50°C水浴加熱機械攬 拌20~40min，緩慢升溫至70~80°C，0. 3~0. 5ml二乙締基苯逐滴加入，繼續攬拌20~ 40min，最后加入20~30mg過硫酸錠，機械攬拌5~化；
[0016] ③反應結束，獲得的聚苯乙締包覆的四氧化=鐵納米粒子經外磁場收集后，用 50~100血丙酬洗涂3~5次，40~50°C真空干燥24~4化制得磁性納米高分子聚合物。
[0017] (2)聚苯乙締包覆的四氧化S鐵納米粒子的合成如下：
[0018] ①稱取步驟（1)合成的四氧化S鐵粉150mg分散于150mL去離子水中，超聲振蕩 10~20min，依次加入500mg十二烷基橫酸鋼、3ml苯乙締，超聲振蕩10~20min;
[0019] ②將步驟①混合溶液轉移至=頸瓶中，氮氣保護下，30~50°C水浴加熱機械攬 拌20~40min，緩慢升溫至70~80°C，0. 3~0. 5ml二乙締基苯逐滴加入，繼續攬拌20~ 40min，最后加入20~30mg過硫酸錠，機械攬拌5~化；
[0020] ③反應結束，獲得的聚苯乙締包覆的四氧化=鐵納米粒子經外磁場收集后，用丙 酬洗涂3~5次，40~50°C真空干燥24~4化制得磁性納米高分子聚合物。
[0021] 合成方法中所述機械攬拌速度為600~1000巧m;
[0022] 所述的磁性納米高分子聚合物的應用，其特征在于：將合成的磁性納米高分子聚 合物用于含油廢水的處理，其步驟包括：取含油廢水IOmL,加入一定量的聚苯乙締包覆的 四氧化S鐵納米粒子，滿旋混合1~5min，放置10~20min，外磁場作用下分離，收集磁性 聚合物。
[0023] 所述的磁性納米高分子聚合物的應用，其特征在于：將權利要求4處理過的高分 子聚合物材料放在溫度為200~300°C的馬弗爐灼燒2~4h進行活化處理，將處理過的材 料再用于含油廢水的處理。
[0024] 相對于現有技術，本發明具有W下顯著優點：
[00巧]1、本發明合成的磁性納米高分子聚合物由于主要用于含油廢水的處理，一是要求 有大的比表面，二是表面有較強的疏水性；由于沒有改性四氧化=鐵納米粒子在水中分散 性較差，難W保證聚合物較多的結合到四氧化=鐵納米粒子表面。通過巧樣酸改性，四氧化 =鐵納米粒子的分散性大大加強，保證了下一步的反應的進行；再者通過聚苯乙締包覆四 氧化=鐵納米粒子，保證材料表面的疏水性，使油的去除率大大加強。
[00%] 2、材料有一定的磁力強度，保證了廢水處理過程中的分離速度及分離效果。
[0027] 3、材料經高溫處理后，可W重復使用，降低了成本，提高了使用率。
【具體實施方式】
[0028] 下面結合實施例對本發明作進一步地說明，但本發明的保護范圍并不限于此。 陽029] 實施例1 :
[0030] (1)巧樣酸鋼改性磁性納米四氧化S鐵的合成如下：
[0031] ①稱取9. 80g(NH4)2Fe(S〇4)2.6&0,6. 75gFeCls.6&0,用去離子水溶解，配制 50mL 的含化2+和化的混合溶液；
[0032] ②將步驟①配制好的混合溶液轉移至=頸瓶中，氮氣保護下，水浴60°C加熱，在速 度為1000巧m機械攬拌下滴加濃氨水，濃氨水總體積控制在12. 5mU滴至溶液產生黑色沉 淀，停止加氨水，加入16.Ig巧樣酸鋼，繼續攬拌化，滴加剩余氨水；
[0033] ③將上述得到的黑色溶液經外磁場收集后，用50mL的丙酬分3次洗涂后，40°C真 空干燥4她，即得到巧樣酸鋼改性磁性納米四氧化=鐵粉末。
[0034] 似聚苯乙締包覆的四氧化S鐵納米粒子的合成如下：
[0035] ①稱取步驟（1)合成的四氧化S鐵粉150mg分散于150血去離子水中，超聲振蕩 lOmin，依次加入500mg十二烷基橫酸鋼、3ml苯乙締，超聲振蕩15min;
[0036] ②將步驟①混合溶液轉移至=頸瓶中，氮氣保護下，30°C水浴加熱，在速度為 100化pm機械攬拌20min，緩慢升溫至70°C，0. 3ml二乙締基苯逐滴加入，繼續攬拌20min，最 后加入20mg過硫酸錠，在速度為1000巧m機械攬拌化；
[0037] ③將上述反應產物經外磁場收集后，用50血的丙酬分3次洗涂后，40°C真空干燥 4她，制得聚苯乙締包覆的四氧化=鐵納米粒子。
[0038] (3)將聚苯乙締包覆的四氧化=鐵納米粒子用于含油廢水的處理 陽039] 取含油廢水10血，加入Img聚苯乙締包覆的四氧化S鐵納米粒子，滿旋混合Imin, 放置lOmin，外磁場作用下分離，收集磁性聚合物，采用GB/T16488-1996《水質石油類和動 植物油的測定紅外光度法》標準的規定，進行含油廢水處理前后的總油含量測定，計算除油 率。
[0040] (4)將上述處理過的高分子聚合物材料放在溫度為200°C的馬弗爐灼燒地進行活 化處理，冷卻至室溫后，重復步驟（3)操作，計算2次除油率。結果見表1 [除油率（％)= (廢水處理前的總油重量-廢水處理后的總油重量）/廢水處理前的總油重量X100% ]。 陽OW 實施例2:
[0042] (1)巧樣酸鋼改性磁性納米四氧化S鐵的合成如下：
[0043] ①稱取5. 96gFeClz? 4&0,8.IlgFeCls? 6&0,用去離子水溶解，配制50血的含 Fe2+和化的混合溶液；
[0044] ②將步驟①配制好的混合溶液轉移至=頸瓶中，氮氣保護下，水浴70°C加熱，在速 度為80化pm機械攬拌下滴加濃氨水，濃氨水總體積控制在20mU滴至