專利名稱：含脂質雙層的SiO<sub>2</sub>磁性粒子用于去除有機污染物的方法
技術領域：
發明屬于環境與生物材料的交叉領域，涉及ー種使用含脂質雙層的SiO2磁性粒子用于去除有機污染物的方法。
背景技術：
持久性有機污染物(及疏水有機污染物)絕大部分是親脂性有機物，通常在水中的含量極低。然而，疏水有機污染物可在水環境中長時間存在并在生物體脂肪組織內富集，對人體健康有巨大危害。水中疏水有機污染物的去除已引起國內外的高度關注。因此,去除水中疏水有機污染物的方法研究已成為各國研究的重點。活性碳吸附是目前去除水中有機物的最常用也是最有效的方法，但目前的研究與應用表明，使用活性碳去除水中微量有機污染物仍不是很理想而且活性碳用量太。因此，在未來一段時期，發展新型吸附劑及創新 技術仍是清除疏水有機污染物的當務之急。親脂性有機物對生物體的毒性主要是由于其在脂類中富集，我們可以利用這ー原理來研制去除水中親脂性有機物的仿生材料和方法。因此，我們利用ー種特殊的硅氧烷脂質，仿細胞膜結構的仿生脂質(有機/無機硅氧烷脂質，類似于細胞膜組成成分磷脂，具有兩條疏水尾和一個極性頭組成)。硅氧烷脂質能形成含脂質雙層的微囊泡，硅烷頭部繼而水解為硅醇，硅醇間縮水形成無機ニ氧化硅硅氧網絡，其中無機ニ氧化硅表面具有生物相容性，同時也使其具有生物惰性和形態結構的穩定性。在此思想基礎上我們只需要通過ー個簡單的有機/無機硅氧烷脂質和疏水的Fe3O4分散，就可以在疏水有機污染物水溶液借助娃氧燒脂質疏水的尾部特殊結構將疏水有機污染物摘獲，并將疏水的Fe3O4—同包裹到脂質雙層中，形成含脂質雙層的SiO2磁性粒子，最后利用磁分離達到去除目的。因此這種方法可應用于治理污水，改善人類生活環境，提高人們的生活質量。
發明內容
本發明是為了解決現有方法去除水中有機污染物不是很有效的問題，而提供ー種含脂質雙層的SiO2磁性粒子用于去除有機污染物的方法。本發明的含脂質雙層的SiO2磁性粒子用于去除有機污染物的方法按以下步驟進行一、取硅氧烷脂質單體和疏水的Fe3O4按照一定的比例疏水有機污染物溶液中，ニ、將其分散0 30分鐘，然后放置0 10小吋。三、將捕獲疏水有機污染物的含脂質雙層的SiO2磁性粒子磁分離。步驟一中所述的硅氧烷脂質吸附劑是ー種能形成含脂質雙層的SiO2磁性粒子的硅氧烷脂質結構，由可水解的頭部(R1O)3Si頭部、連接基團和兩條疏水的尾組成；其硅氧烷脂質單體結構式如下所示(R1O)3SiCH2CH2CH2R4NR2R3 式中 R1，可選用 CH3> CH3CH2' CH3CH2CH2'CH3CH2CH2CH2, (CH3)2CH等所有小于5個碳的短鏈烴基及所有能夠水解形成硅醇的基團。結構式中民和も，可選用羊基、十~■燒基、十四燒基、十TK燒基、十八燒基、_■十燒基等所有小于26個碳的疏水長鏈烴基及其衍生物。結構式中R4可選用-NHCO-，-CO-，-NHC0CH2CH2C0-,-nhcoch2ch2conhch2co-，-N (CH3) 2ch2ch2ch2ch2ch2conhch2co-。步驟一中所述的硅氧烷脂質是ー種能形成含脂質雙層的SiO2磁性粒子的硅氧烷脂質，其特征在于步驟一中所述的硅氧烷脂質也可以是如下一種基于季戊四醇的硅氧烷脂質，其結構通式如下
權利要求
1.使用含脂質雙層的SiO2磁性粒子用于去除有機污染物。這ー方法是基于在水中將有機/無機娃氧燒脂質和疏水的Fe3O4分散，利用有機/無機娃氧燒脂質的疏水雙鏈結構將疏水有機污染物捕獲到其形成的疏水雙層中，并將疏水的Fe3O4 —同包裹到脂質雙層中，從而形成含有包裹疏水有機污染物的含脂質雙層的SiO2磁性粒子，之后結合磁分離達到去除疏水有機污染物的目的。本發明所使用的含脂質雙層的SiO2磁性粒子用于去除有機污染物的方法按以下步驟進行一、取硅氧烷脂質單體和疏水的Fe3O4按照一定的比例加入到疏水有機污染物溶液中，ニ、將其分散0 30分鐘，然后放置0 10小吋。三、然后將捕獲疏水有機污染物的含脂質雙層的SiO 2磁性粒子磁分離。
2.根據權利要求I所述的使用含脂質雙層的SiO2磁性粒子用于去除有機污染物的方法，其特征在于硅氧烷脂質結構為(R1O)3SiCH2CH2CH2R4NR2R3(硅氧烷脂質)。結構式中R1,可選用CH3、CH3CH2, CH3CH2CH2, CH3CH2CH2CH2, (CH3)2CH等所有小于5個碳的短鏈烴基及所有能夠水解形成硅醇的基團。結構式中R2和R3，可選用辛基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基、二十烷基等所有小于26個碳的疏水長鏈烴基及其衍生物。結構式中R4可選用-NHC0-, -CO-, -NHC0CH2CH2C0-，-NHC0CH2CH2C0NHCH2C0-，-N (CH3) 2ch2ch2ch2ch2ch2conhch2co-。
3.根據權利要求I或2所述的使用含脂質雙層的SiO2磁性粒子用于去除有機污染物的方法，其特征在于步驟一中所述的硅氧烷脂質也可以是ー種基于季戊四醇的硅氧烷脂質，其結構通式如下
4.根據權利要求I或2所述的使用含脂質雙層的SiO2磁性粒子用于去除有機污染物的方法，其特征在于步驟一中所述的硅氧烷脂質也可以是如下ー種基于季戊四醇的硅氧烷脂質，其結構通式如下
5.根據權利要求I或2所述的使用含脂質雙層的SiO2磁性粒子用于去除有機污染物的方法，其特征在于步驟一中所述的硅氧烷脂質也可以是如下ー種基于季戊四醇的硅氧烷脂質，其結構通式如下
6.根據權利要求I或2所述的使用含脂質雙層的SiO2磁性粒子用于去除有機污染物的方法，其特征在于步驟一中所述的硅氧烷脂質也可以是ー種基于季戊四醇的硅氧烷脂質，其結構通式如下
7.根據權利要求I或2所述的使用含脂質雙層的SiO2磁性粒子用于去除有機污染物的方法，其特征在于步驟一中所述的硅氧烷脂質也可以是ー種基于季戊四醇的硅氧烷脂質，其結構通式如下
8.根據權利要求I或2所述的使用含脂質雙層的SiO2磁性粒子用于去除有機污染物的方法，其特征在于步驟一中所述的有機污染物可為艾氏劑、狄氏劑、異狄氏劑、氯丹、七氯、滅蟻靈、毒殺芬(酚)、滴滴涕、六氯苯、多氯聯苯、多氯代ニ苯并ニ惡英、多氯代ニ苯并呋喃以及其他持久性有機污染物或疏水性有機污染物中的ー種或幾種的混合物等。
9.根據權利要求I或2所述的使用含脂質雙層的SiO2磁性粒子用于去除有機污染物的方法，其特征在于步驟一中所述的投加的硅氧烷脂質單體和疏水的Fe3O4比例按照I 0.01 I質量比投加。
10.根據權利要求I或2所述的使用含脂質雙層的SiO2磁性粒子用于去除有機污染物的方法，其特征在于步驟一中所述的硅氧烷脂質單體和疏水有機污染物溶液投加比例可以是I : 100 100000，硅氧烷脂質單體在溶液中分散時間可以是0 30分鐘，溶液放置時間可以是0 10小時。
全文摘要
本發明旨在提供一種含脂質雙層的SiO2磁性粒子用于去除有機污染物的方法，從而解決現有去除水中疏水性有機物的方法不是很有效的問題。這項技術只需要通過在疏水性有機污染物污染的水中進行簡單的硅氧烷脂質和疏水的Fe3O4分散，就可以借助硅氧烷脂質的疏水尾部將疏水有機污染物捕獲，并將疏水的Fe3O4一同包裹到形成的脂質雙層中，形成攜帶疏水有機污染物的含脂質雙層的SiO2磁性粒子，結合磁分離達到去除疏水有機污染物的目的。這種方法可應用于治理污水，改善人類生活環境，提高人們的生活質量。
文檔編號C02F1/28GK102765844SQ20111011334
公開日2012年11月7日 申請日期2011年5月4日 優先權日2011年5月4日
發明者馮珊珊, 岳秀麗, 戴志飛, 李守柱, 梁曉龍 申請人:哈爾濱工業大學