CN109293860B - 一种磁性卵黄结构酚醛树脂微球的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种磁性卵黄结构酚醛树脂微球的制作方法。包括如下步骤：a、将纳米四氧化三铁分散液溶解在150～250 mL去离子水中，超声30～60 min，然后将该反应液置于5℃～10℃冷浴中搅拌，转速300‑400r/min；b、向(a)中加入一定量的间苯二酚；c、搅拌2 min后向（b）中加入甲醛溶液；搅拌2 min后向（c）中加入氨水；d、搅拌2‑4 h，得到棕乳白色溶液，离心，冷冻干燥后即得磁性卵黄结构酚醛树脂微球。本发明制备时间短、制备过程绿色环保、制备方法简单易行、条件温和容易操作和实现工业化生产，形貌独特。

Description

一种磁性卵黄结构酚醛树脂微球的制备方法
技术领域
本发明涉及一种磁性卵黄结构酚醛树脂微球的制备方法,属于特殊形貌聚合物材料制备技术领域。
背景技术
微纳米结构磁性材料(包括铁氧体，磁性金属氧化物，铁磁性金属及合金等)是一类非常重要的无机功能材料。磁性纳米材料具有可控的尺寸，在外加磁场的条件下可以得到很好的控制，并能够在核磁共振成像中增强对比，基于其在电子、信息、汽车、航空航天、生物医药等领域潜在应用前景近年来有关微纳米结构磁性材料的制备及性能表征已成为磁学领域的研究热点之一。
酚醛树脂是由苯酚或其同系物与醛类经缩合反应而制成的一类有机合成树脂。它作为三大树脂（环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂）之一，因具有良好的电绝缘性能、力学性能、耐烧蚀性能、耐腐蚀性能以及较高的耐热性和良好的耐水性，被广泛应用于电子电气、汽车制造和机械工业等方面。普通酚醛树脂自身的性质限制了其在很多领域的应用。比如其结构中紧密堆砌的亚甲基联接的刚性芳环，使酚醛树脂表现出很大的脆性；而存在容易氧化的酚羟基与亚甲基，降低了酚醛树脂的耐热性和耐氧化性。为了满足越来越高的性能需求，酚醛树脂的改性成为现今研究的一大热点。
重金属污染，是当今世界面临的严峻的环境问题之一，也是急需解决的棘手问题之一。大部分重金属离子属于致癌、致畸、致突变的剧毒物质，不易被环境中的生物降解，一旦造成污染就很难通过环境的自净作用消除。并且，水体中的重金属离子能被生物吸附和富集，通过食物链在人体内累积， 导致机体产生各种疾病和发生机能紊乱。从“水俣病”到“骨痛病”，从“血铅超标”到“镉米”，一次次证明重金属污染的严重危害。目前，处理重金属离子的常用方法主要有还原沉淀法、离子交换法、膜分离法、反渗透法、电凝法、吸附法等。其中，吸附法相对其他方法具有操作简单、去除速率快、高效、经济、简便等优点，被认为是最有发展前景的水中重金属污染的处理方法之一。Xu等人在水热条件下合成尺寸为300-1000nm的酚醛树脂实心球,并对其进行了碳化处理(Zhiguang Xu, Qipeng Guo, A simplemethod to prepare monodisperse and size-tunable carbon nanospheres fromphenollic resin, Carbon , 2013,52,464-467.)
发明内容
本发明在冷浴条件下通过分子间缩合聚合制备磁性卵黄结构酚醛树脂微球 ,提供了一种制备磁性卵黄结构酚醛树脂微球的方法。
本发明制备磁性卵黄结构酚醛树脂微球,其制备过程包括如下步骤：
a. 称取0.20 g纳米四氧化三铁分散液，溶解在去离子水中，超声30-60 min，然后将该溶液置于冷浴中；
b. 向步骤a中加入1.0 g间苯二酚；
c. 搅拌2 min后向b中加入1～2 mL甲醛溶液；
d. 搅拌2 min后向c中加入0.3～0.7 mL氨水；
e. 搅拌2-4 h，得到棕乳白色溶液，离心，冷冻干燥后即得磁性卵黄结构酚醛树脂微球。
所述步骤a中纳米四氧化三铁分散液的粒径为10 nm-30 nm。
所述步骤a中去离子水的用量为200 mL。
所述步骤a中超声时间为30-60 min，更优超声时间为45 min。
所述步骤a中所述的冷浴温度为5 ℃～10 ℃，更优选温度为7 ℃。
所述步骤b中间苯二酚水溶液的摩尔浓度为0.045 mol/L
所述步骤c中甲醛的用量为1～2 mL，更优选为1.5 mL。
所述步骤d中所述氨水的用量是0.5 mL。
所述步骤e中搅拌时间为3 h。
所述步骤e中干燥方式为在冷冻干燥机中进行冷冻干燥。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
（1）通过本发明所述的一种磁性卵黄结构酚醛树脂微球的制备方法，而制备磁性卵黄结构酚醛树脂微球吸附材料的成本低廉，可以应用于多种废水的处理中，便于推广使用，具有广泛的应用范围；具有良好的吸附性能。
（2）本发明工艺简单，操作方便，适合规模化工业生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步阐述,这些实施例只是为了阐述本发明的技术方案而不能视为对本发明权利要求内容的限制。实施例中所用原料均为常规市购产品所用设备均为常规设备测试方法均为常规方法。
实施例中的
纳米四氧化三铁分散液麦克林化学试剂有限公司有售；
间苯二酚天津市大茂化学试剂厂有售；
甲醛莱阳市康德化工有限公司有售；
氨水莱阳市康德化工有限公司有售；
本发明所制备样品的透射电镜照片是经日本JEM-1011透射电子显微镜检测获得。
实施例1
（1）称取0.20 g纳米四氧化三铁分散液，溶解在150 ml去离子水中，超声45 min，然后将该溶液置于7 ℃冷浴中；
（2）向步骤（1）中加入1.0 g间苯二酚；
（3）搅拌2 min后向（2）中加入2.0 mL甲醛溶液；
（4）搅拌2 min后向（3）中加入0.5 mL氨水；
（5）搅拌3 h，得到棕乳白色溶液，离心，冷冻干燥后即得磁性卵黄结构酚醛树脂微球。
实施例2
（1）称取0.20 g纳米四氧化三铁分散液，溶解在200 ml去离子水中，超声45 min，然后将该溶液置于7 ℃冷浴中；
（2）向步骤（1）中加入1.0 g间苯二酚；
（3）搅拌2 min后向（2）中加入1.5 mL甲醛溶液；
（4）搅拌2 min后向（3）中加入0.5 mL氨水；
（5）搅拌3 h，得到棕乳白色溶液，离心，冷冻干燥后即得磁性卵黄结构酚醛树脂微球。
实施例3
（1）称取0.20 g纳米四氧化三铁分散液，溶解在200 ml去离子水中，超声45 min，然后将该溶液置于10 ℃冷浴中；
（2）向步骤（1）中加入1.0 g间苯二酚；
（3）搅拌2 min后向（2）中加入1.0 mL甲醛溶液；
（4）搅拌2 min后向（3）中加入0.5 mL氨水；
（5）搅拌3 h，得到棕乳白色溶液，离心，冷冻干燥后即得磁性卵黄结构酚醛树脂微球。
实施例4
（1）称取0.20 g纳米四氧化三铁分散液，溶解在200 ml去离子水中，超声45 min，然后将该溶液置于5℃冷浴中；
（2）向步骤（1）中加入1.0 g间苯二酚；
（3）搅拌2 min后向（2）中加入2.0 mL甲醛溶液；
（4）搅拌2 min后向（3）中加入0.5 mL氨水；
（5）搅拌3 h，得到棕乳白色溶液，离心，冷冻干燥后即得磁性卵黄结构酚醛树脂微球。
实施例5
（1）称取0.20 g纳米四氧化三铁分散液，溶解在250 ml去离子水中，超声45 min，然后将该溶液置于7℃冷浴中；
（2）向步骤（1）中加入1.0 g间苯二酚；
（3）搅拌2 min后向（2）中加入1.0 mL甲醛溶液；
（4）搅拌2 min后向（3）中加入0.5 mL氨水；
（5）搅拌3 h，得到棕乳白色溶液，离心，冷冻干燥后即得磁性卵黄结构酚醛树脂微球。

Claims (9)

1.一种磁性卵黄结构酚醛树脂微球的制备方法，步骤如下：
（1）称取一定量的纳米四氧化三铁分散液，溶解在去离子水中，制得浓度为 2.15～6.5mmol/L纳米四氧化三铁水溶液，超声30-60min，然后将该溶液置于冷浴中；
（2）向步骤（1）中加入1.0g间苯二酚；
（3）搅拌2min后向（2）中加入1～2mL甲醛溶液；
（4）搅拌2min后向（3）中加入0.3～0.7mL氨水；
（5）搅拌2-4h，得到棕乳白色溶液，离心，冷冻干燥后即得磁性卵黄结构酚醛树脂微球；
步骤（1）中所述的冷浴温度为5℃～10℃；所述纳米四氧化三铁分散液的粒径为10nm-30nm；
步骤（2）中间苯二酚水溶液的摩尔浓度为0.045mol/L。
2.根据权利要求1所述的磁性卵黄结构酚醛树脂微球的制备方法，其特征在于，步骤（1）中去离子水的用量为200mL。
3.根据权利要求1所述的磁性卵黄结构酚醛树脂微球的制备方法，其特征在于，步骤（1）中超声时间为30-60min。
4.根据权利要求3所述的磁性卵黄结构酚醛树脂微球的制备方法，其特征在于，步骤（1）中超声时间为45min。
5.根据权利要求1所述的磁性卵黄结构酚醛树脂微球的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的冷浴温度为7℃。
6.根据权利要求1所述的磁性卵黄结构酚醛树脂微球的制备方法，其特征在于，步骤（3）中甲醛溶液的用量为1.5mL。
7.根据权利要求1所述的磁性卵黄结构酚醛树脂微球的制备方法，其特征在于，步骤（4）中所述氨水的用量是0.5mL。
8.根据权利要求1所述的磁性卵黄结构酚醛树脂微球的制备方法，其特征在于，步骤（5）中搅拌时间为3h。
9.根据权利要求1所述的磁性卵黄结构酚醛树脂微球的制备方法，其特征在于，步骤（5）中干燥方式为在冷冻干燥机中进行冷冻干燥。
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