1.一種磁性核殼納米復合材料,其特征在于,所述復合材料包括氧化石墨烯基體,基體上負載有通過殼聚糖連接的Fe3O4@SiO2納米顆粒。
2.一種如權利要求1所述的磁性核殼納米復合材料的制備方法,包括以下步驟:
(1)在磁力攪拌下,取0.5~1g的聚苯乙烯磺酸-馬來酸共聚物鈉鹽(PSSMA 3:1)加入到盛有10~20mL乙二醇溶劑的燒杯中攪拌溶解。隨后加入0.5~1g的FeCl3·6H2O與1~2g的乙酸鈉,攪拌直到完全溶解。將上述溶液轉(zhuǎn)移到25~50mL含有聚四氟乙烯內(nèi)襯的不銹鋼高壓水熱反應釜中,將反應釜置于預先加熱至200℃的烘箱中,加熱反應8~10h。取出反應釜自然冷卻至室溫,用磁分離或者離心的方法分離出磁性顆粒,用二次水洗滌除去未反應的反應物和副產(chǎn)物,30~50℃真空干燥,制備得到超順磁四氧化三鐵納米顆粒。
(2)將步驟(1)中制備的四氧化三鐵分散于6~12mL水中備用。取1~2mL該備用溶液加入到20~40mL乙醇、1~2mL水和1~2mL氨水的混合溶液中,超聲分散均勻。隨后加入0.1~0.2mL正硅酸乙酯(TEOS)和5~10mL乙醇的混合溶液,繼續(xù)超聲反應90min。用磁鐵進行磁性分離后,乙醇洗滌三次即得到被二氧化硅包裹的四氧化三鐵(Fe3O4@SiO2)磁性納米顆粒。
(3)氧化石墨烯的制備過程參考Hummers方法制備而來。
(4)取2~4g殼聚糖溶于體積百分數(shù)為1~2%100mL的乙酸溶液中,配制成質(zhì)量百分數(shù)為2~4%殼聚糖溶液,并超聲處理30min。將0.5~1g步驟(2)中的磁性Fe3O4@SiO2磁性納米顆粒添加在該溶液中,攪拌1~2h。將10~15mL的50%戊二醛溶液和1~2g步驟(3)中的氧化石墨烯一起加入至到三頸反應燒瓶中,調(diào)整pH=9~10,在80℃下繼續(xù)攪拌1~2h。將沉淀物依次用乙醇、蒸餾水洗滌,并在50~60℃下真空干燥,即得到最終的磁性核殼納米復合材料。
3.根據(jù)權利要求2所述的磁性核殼納米復合材料的制備方法,其特征在于,制備的順序是先制備Fe3O4納米顆粒,然后再制備Fe3O4@SiO2納米顆粒,接著用Hummers方法制備氧化石墨烯,最后通過一鍋煮的方法,在戊二醛的交聯(lián)作用下,通過殼聚糖將Fe3O4@SiO2納米顆粒負載到氧化石墨烯表面上從而得到上述產(chǎn)品。
4.一種如權利要求2所述的磁性核殼納米復合材料的用途,其特征在于:用所述復合材料去除廢水中的抗生素。
5.根據(jù)權利要求4所述的利用磁性核殼納米復合材料去除廢水中四環(huán)素,其特征在于:所述廢水中四環(huán)素的濃度控制在0.02~0.4mmol/L。
6.根據(jù)權利要求4所述的利用磁性核殼納米復合材料去除廢水中四環(huán)素,其特征在于:所述吸附反應的pH值為3~10。
7.根據(jù)權利要求4所述的利用磁性核殼納米復合材料去除廢水中四環(huán)素,所述分離步驟為利用磁鐵分離。