CN101692363B - 一种磁性多孔复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种磁性多孔复合材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101692363B
CN101692363B CN200910145057A CN200910145057A CN101692363B CN 101692363 B CN101692363 B CN 101692363B CN 200910145057 A CN200910145057 A CN 200910145057A CN 200910145057 A CN200910145057 A CN 200910145057A CN 101692363 B CN101692363 B CN 101692363B
Authority
CN
China
Prior art keywords
composite material
magnetic porous
preparation
porous composite
polyvinyl alcohol
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN200910145057A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101692363A (zh
Inventor
毕红
张红
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anhui University
Original Assignee
Anhui University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anhui University filed Critical Anhui University
Priority to CN200910145057A priority Critical patent/CN101692363B/zh
Publication of CN101692363A publication Critical patent/CN101692363A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101692363B publication Critical patent/CN101692363B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Compounds Of Iron (AREA)

Abstract

本发明涉及一种磁性多孔复合材料及其制备方法，由多孔硫酸钙为基体和磁性氧化铁组分，氧化铁以纳米微粒的形式与硫酸钙紧密结合。磁性多孔复合材料的制备方法，按以下步骤制备：(1)将聚乙烯醇和聚乙二醇混合在沸水浴溶胀，再加入由淀粉、碳酸钙和铁盐或含铁化合物组成的均匀混合物，用剧烈搅拌的方法机械起泡；(2)再加入甲醛和硫酸通过缩醛化反应固定高分子骨架，最后将制备的聚乙烯醇泡在空气气氛中500℃温度下热处理3小时，然后以300r/min的转速球磨4小时，最终得到磁性多孔硫酸钙/氧化铁复合材料。制备本发明成本低廉、制备程序简单，易于实现批量生产。

Description

一种磁性多孔复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种多孔复合材料及其制备方法，具体是一种具有磁性的多孔复合材料及其制备方法。
背景技术
近年来，磁性载体材料因为可以方便的通过外加磁场加以回收和再利用，越来越多的受到人们的重视。将磁性载体材料的表面进行化学修饰，然后将各种催化剂，酶或药物固定化在其上，可以利用外加磁场回收从而达到多次循环使用的目的；或者，将磁性材料制成多孔状，通过物理吸附的方法固定化各种催化剂、酶或药物。文献(Zhu Y F，Stefan K，Shi J L，et al.Chem Mater，2007，19：6408~6413.)在多孔二氧化硅微粒中沉积硝酸铁，然后在氢气气氛中400℃温度下还原制得可循环使用的磁性多孔二氧化硅复合微粒，而且分别通过化学交联和物理吸附两种方法固定化漆酶，均达到理想的效果。但是，文献中的制备过程涉及两步热处理过程，一步就是多孔二氧化硅的合成，一步就是硝酸铁的分解，而且在第二次的热处理过程中还增加了氢气气氛，这些过程使得该材料的制备过程过于复杂，可能会严重阻碍其在工业生产中的应用。文献(Qiu H J，Xu C X，Huang X R，et al.J Phys Chem C 2008，112：14781~14785.)用脱合金成分腐蚀法除去Au/Ag合金中的Ag，制得具有纳米孔道的金微粒，然后分别通过物理吸附、静电吸引和化学交联等方法固定化漆酶，结果表明物理吸附法固定化漆酶的负载量最大。合成该材料的方法所涉及到的原料非常的昂贵，这也就使得材料的应用范围受到很大的限制。
发明内容
本发明针对现有磁性多孔材料的不足，提供了一种成本低廉、制备程序简单的磁性多孔硫酸钙/氧化铁复合材料及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种磁性多孔复合材料，由多孔硫酸钙为基体和磁性氧化铁组分；硫酸钙与氧化铁之间的质量比为1∶0.07～9。
一种磁性多孔复合材料，所述氧化铁以纳米微粒的形式与硫酸钙紧密结合。磁性多孔复合材料的制备方法，按以下步骤制备：(1)将聚乙烯醇和聚乙二醇按重量比12∶0.5～3的混合在沸水浴溶胀，再按重量比4∶1∶6加入由淀粉、碳酸钙和铁盐或含铁化合物组成的均匀混合物，经搅拌均匀以后，通过剧烈搅拌的方法机械起泡；
(2)再按体积比1∶1加入甲醛或戊二醛和硫酸通过缩醛化反应固定高分子骨架，最后将制备的聚乙烯醇泡在空气气氛中400～700℃温度下热处理1～7小时，然后以200～600r/min的转速球磨2～6小时，最终得到磁性多孔硫酸钙/氧化铁复合材料。
磁性多孔复合材料的制备方法，所述的聚乙烯醇为PVA1788或PVA2488。
磁性多孔复合材料的制备方法，所述的聚乙二醇为PEG6000～PEG20000。
磁性多孔复合材料的制备方法，所述的铁盐为二茂铁或硝酸铁或醋酸铁等。
磁性多孔复合材料的制备方法，所述的缩醛化反应中加入的为甲醛或戊二醛。
磁性多孔复合材料的制备方法，所述的聚乙烯醇为PVA1788。
磁性多孔复合材料的制备方法，所述的聚乙二醇为PEG6000。
本发明磁性多孔硫酸钙/氧化铁复合材料，由于原位生成磁性氧化铁的存在，使得材料具有磁性，能够在外加磁场下实现简单方便的分离，达到多次循环使用的目的，大大提高了材料的使用效率。同时，多孔状的形貌还大大增加了材料的比表面积，提高了材料在实际应用中的效能。与用同样的方法制备的纯硫酸钙多孔材料相比，在制备过程中掺入与聚乙烯醇质量比为1∶1量的二茂铁后制得的磁性多孔硫酸钙/氧化铁复合材料的比表面积和孔体积均有明显提高，分别由4.5190m2/g增加到31.9179m2/g，和由0.010822cm3/g增加到0.109567cm3/g。本发明所涉及到的用于制备磁性多孔硫酸钙/氧化铁复合材料的主要原料聚乙烯醇是由安徽皖维集团有限公司生产，碳酸钙是由江西华明纳米碳酸钙有限公司生产，淀粉、二茂铁、硝酸铁等都是普通的化学试剂和工业原料，它们不仅价格便宜，而且运输方便，这些都使得制备磁性多孔硫酸钙/氧化铁复合材料的成本大大降低。本发明所涉及到磁性多孔硫酸钙/氧化铁复合材料的制备过程中，只有掺铁盐的聚乙烯醇泡退火过程需要空气炉用于高温加热处理，其他过程都是室温下进行，对设备和环境的要求不高，整体操作简单易行。该过程可广泛用于大规模的工业化生产。此外，本发明所涉及的磁性多孔硫酸钙/氧化铁复合材料在废水处理、酶固定化和靶向载药等领域也存在着巨大的潜在用途。
附图说明
图1为本发明制备的磁性多孔硫酸钙/氧化铁复合材料的扫描电镜图。
图2为本发明制备的磁性多孔硫酸钙/氧化铁复合材料的低温N2吸附-脱附曲线。
具体实施例
实施例1
材料主要是以多孔状的硫酸钙为基体，氧化铁以纳米微粒的形式与硫酸钙紧密结合。复合材料颗粒的大小在0.1～5μm左右，孔径分布为10～200nm，比表面积在10～300m2/g之间。
其制备方法按以下步骤制备：
①聚乙烯醇泡的制备：将6.0g的聚乙烯醇1788和0.5g的聚乙二醇6000一起混合，然后加入35mL水并在沸水浴中溶胀，再加入由4.0g淀粉、1.0g碳酸钙和6.0g二茂铁组成的混合物，搅拌均匀后机械起泡20min以上，最后依次加入4.0mL甲醛和4.0mL的硫酸待泡体缩醛化成形以后烘干。
②磁性多孔硫酸钙/氧化铁复合材料的制备：将上述的聚乙烯醇泡在空气气氛中450℃温度下热处理6小时，磨碎后用球磨机以300r/min转速球磨5小时后取出分离干燥，最后得到磁性多孔硫酸钙/氧化铁复合材料。
实施例2
同实施例1的步骤，加入由4.0g淀粉、1.0g碳酸钙和6.0g硝酸铁组成的混合物。最终热处理的温度为600℃。
实施例5
同实施例1的步骤，聚乙烯醇选用PVA2488。
实施例3
同实施例1的步骤，聚乙二醇选用PEG20000。
实施例4
同实施例1的步骤，选用戊二醛进行缩醛化。

Claims (6)

1.磁性多孔复合材料的制备方法，其特征在于按以下步骤制备：(1)将聚乙烯醇和聚乙二醇按重量比12∶0.5～3混合并在沸水浴溶胀，再按重量比4∶1∶6加入由淀粉、碳酸钙和铁盐或含铁化合物组成的均匀混合物，经搅拌均匀以后，通过剧烈搅拌的方法机械起泡；
(2)再按体积比1∶1加入甲醛或戊二醛和硫酸通过缩醛化反应固定高分子骨架，最后将制备的聚乙烯醇泡在空气气氛中400～700℃温度下热处理1～7小时，然后以200～600r/min转速球磨2～6小时，最终得到磁性多孔硫酸钙/氧化铁复合材料。
2.根据权利要求1所述的磁性多孔复合材料的制备方法，其特征在于所述的聚乙烯醇为PVA1788或PVA2488。
3.根据权利要求1所述的磁性多孔复合材料的制备方法，其特征在于所述的聚乙二醇为PEG6000～PEG20000。
4.根据权利要求1所述的磁性多孔复合材料的制备方法，其特征在于所述的铁盐为二茂铁或硝酸铁或醋酸铁。
5.根据权利要求2所述的磁性多孔复合材料的制备方法，其特征在于所述的聚乙烯醇为PVA1788。
6.根据权利要求3所述的磁性多孔复合材料的制备方法，其特征在于所述的聚乙二醇为PEG6000。
CN200910145057A 2009-09-24 2009-09-24 一种磁性多孔复合材料及其制备方法 Expired - Fee Related CN101692363B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200910145057A CN101692363B (zh) 2009-09-24 2009-09-24 一种磁性多孔复合材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200910145057A CN101692363B (zh) 2009-09-24 2009-09-24 一种磁性多孔复合材料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101692363A CN101692363A (zh) 2010-04-07
CN101692363B true CN101692363B (zh) 2012-10-17

Family

ID=42081042

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200910145057A Expired - Fee Related CN101692363B (zh) 2009-09-24 2009-09-24 一种磁性多孔复合材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101692363B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105646965A (zh) * 2016-01-20 2016-06-08 苏州市景荣科技有限公司 一种高弹、高韧、环保橡胶鞋底材料及其制备方法
CN107324367A (zh) * 2017-07-21 2017-11-07 张娟 一种铁掺杂中空碳酸钙微管的制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1480251A (zh) * 2003-07-21 2004-03-10 天津大学 铁磁性多孔硅胶微球及其制备方法
CN1709520A (zh) * 2005-07-13 2005-12-21 天津大学 硫酸钙多孔支架材料及制备方法
CN101186720A (zh) * 2007-11-07 2008-05-28 安徽大学 一种污水处理用聚乙烯醇发泡材料
CN101422669A (zh) * 2008-11-26 2009-05-06 南昌大学 一种亲水性高分子微孔过滤材料的制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1480251A (zh) * 2003-07-21 2004-03-10 天津大学 铁磁性多孔硅胶微球及其制备方法
CN1709520A (zh) * 2005-07-13 2005-12-21 天津大学 硫酸钙多孔支架材料及制备方法
CN101186720A (zh) * 2007-11-07 2008-05-28 安徽大学 一种污水处理用聚乙烯醇发泡材料
CN101422669A (zh) * 2008-11-26 2009-05-06 南昌大学 一种亲水性高分子微孔过滤材料的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN101692363A (zh) 2010-04-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102553593B (zh) 磁性纳米四氧化三铁-石墨烯复合催化剂的制备方法
Pan et al. Interface coassembly and polymerization on magnetic colloids: Toward core–shell functional mesoporous polymer microspheres and their carbon derivatives
CN108034263B (zh) 一种二维mof/氧化碳材料复合薄膜及其制备方法和应用
CN104415741B (zh) 一种核壳结构复合纳米材料及其制备和应用
CN103861657B (zh) 纳米银负载多孔二氧化硅的制备方法
CN106807380B (zh) 一种铜基三元复合金属氧化物空心纳米材料、制备方法及应用
Gonçalves et al. 3D-printed red mud/metakaolin-based geopolymers as water pollutant sorbents of methylene blue
CN104248970B (zh) 一种负载型磷钨酸催化剂及其制备方法和应用以及环己酮丙三醇缩酮的制备方法
CN103539147A (zh) 一种二氧化硅分子筛的制备方法
CN114053991B (zh) 一种三维花瓣状镧铁复合吸附材料及其制备方法和应用
CN109569525A (zh) 一种氨基修饰磁性稻壳生物炭的制备及利用其吸附水体中铀的方法
CN111410547A (zh) 一种固废基陶瓷催化膜及其制备方法和应用
Wu et al. Synthesis and characterization of three-dimensionally ordered macroporous rare earth oxides
CN105883805B (zh) 一种基于油茶籽壳基的高比表面积碳微球的制备方法
CN103638988B (zh) 磁性介孔材料、其制备方法及应用
CN101692363B (zh) 一种磁性多孔复合材料及其制备方法
CN114160139B (zh) 一种碳酸二甲酯的制备方法
CN114073922B (zh) 卟啉基金属-有机骨架纳米球及其制备方法与应用
CN100413783C (zh) 4a型沸石分子筛及其制备方法
CN103736440B (zh) 一种以煤基固废为原料制备活性硅吸附材料的方法
CN112110744A (zh) 一种磁性多孔陶瓷吸附材料及其制备方法和应用
CN105936561B (zh) 一种炸药废水的处理方法
CN106268616A (zh) 基于保留模板法制备的磁性铁锰基立方纳米材料及其应用
CN106984289B (zh) 一种多孔陶瓷表面全氟辛酸分子印迹吸附剂的制备方法
CN105734268B (zh) 一种黄铁矿和褐铁矿混合焙烧制备多孔结构材料的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20121017

Termination date: 20130924