CN115594265A - 基于磁性纳米粒子的絮凝聚合物及其制备方法和应用以及处理含油污水的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及絮凝剂领域，公开了一种基于磁性纳米粒子的絮凝聚合物及其制备方法和应用以及处理含油污水的方法。本发明提供的絮凝聚合物具有吸附性强，能够高效去除污水中的含油物质和悬浮物等特点。并且，该絮凝聚合物少量使用即可达到较好的絮凝除油效果，还能够结合磁分离器进行回收重复使用。将其应用于例如原油污水等含油污水的处理中，能够实现高效、低成本、可持续化污水处理。
Description
技术领域
本发明涉及絮凝剂领域，具体地，涉及一种基于磁性纳米粒子的絮凝聚合物及其制备方法和应用以及处理含油污水的方法。
背景技术
随着石油产业的发展，油田污水的处理量逐渐增加，并且其中的成分越来越复杂，处理难度逐步增大。目前油田污水处理过程中存在的主要问题是药剂投加量大，污泥产量高，絮体沉降速度慢，处理成本居高不下等。开发沉降速度快、投药量小、处理效率高的絮凝剂能够有效解决上述问题。
磁分离技术是近年来开发的最有前途的污水处理技术之一，其主要方法为采用具有磁性并且能够吸附污水中的污染物的磁种加入污水中，通过磁分离器对吸附后的磁种进行回收，不仅实现了高效污水处理，并且还能够实现磁种的循环使用，更利于可持续发展的实现。
Fe3O4磁性纳米粒子是一类重要的絮凝磁种，具有独特的磁性、化学稳定性、生物无毒性以及兼容性，适合于含油污水，尤其是油田污水的磁分离处理中使用。而通过表面修饰能够进一步地提高Fe3O4磁性纳米粒子的吸附性能，赋予其新的物理化学性质，使其能够更适应油田污水处理的需要。然而，现有的表面修饰方法存在诸多弊端，例如对Fe3O4磁性纳米粒子的磁性产生不利影响，修饰效率低，处理效果不理想等。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的存在上述的问题，提供一种基于磁性纳米粒子的絮凝聚合物及其制备方法和应用以及处理含油污水的方法。该絮凝聚合物具有吸附能力强，在水中形成的胶体稳定性好，能够高效去除污水中的含油物质和悬浮物等特点。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种基于磁性纳米粒子的絮凝聚合物，所述基于磁性纳米粒子的絮凝聚合物包括改性纳米Fe3O4提供的结构单元；
其中，所述改性纳米Fe3O4包括包覆聚多巴胺层的纳米Fe3O4粒子与接枝于所述聚多巴胺层上的阳离子聚合物。
本发明第二方面提供一种基于磁性纳米粒子的絮凝聚合物的制备方法，所述方法包括以下步骤：
在自由基聚合的条件下，将改性纳米Fe3O4与引发剂混合；
其中，所述改性纳米Fe3O4包括包覆聚多巴胺层的纳米Fe3O4粒子与接枝于所述聚多巴胺层上的含双键的阳离子单体。
本发明第三方面提供上述方法制备获得的基于磁性纳米粒子的絮凝聚合物。
本发明第四方面提供如前所述的基于磁性纳米粒子的絮凝聚合物在含油污水处理中的应用。
本发明第五方面提供一种处理含油污水的方法，所述方法包括将所述含油污水与如前所述的基于磁性纳米粒子的絮凝聚合物接触。
通过上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明提供的基于磁性纳米粒子的絮凝聚合物吸附能力强，能够高效去除污水中的含油物质和悬浮物；
(2)本发明提供的基于磁性纳米粒子的絮凝聚合物可用于处理油田含油污水，并且具有絮体沉降速度快、处理效率高、用量少等优点；
(3)本发明提供的基于磁性纳米粒子的絮凝聚合物的制备方法简单，条件温和，成本低廉，适合工业化大规模生产推广；
(4)本发明提供的基于磁性纳米粒子的絮凝聚合物在使用时(或使用后)还可以通过磁分离器进行回收并重复使用，进一步降低了含油污水处理过程中的药剂成本；
(5)本发明提供的基于磁性纳米粒子的絮凝聚合物还能够针对不同污水中的污染物特点，与本领域现有的其他絮凝剂混合使用，进一步提高处理效率和应用广谱性。
具体实施方式
以下将对本发明的具体实施方式进行详细解释和说明，应当能够理解的是，以下具体实施方式仅用于解释和说明本发明的内容，而不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明的发明人在研究的过程中发现，结合贻贝仿生化学和氧化还原自由基聚合的处理方式，在纳米Fe3O4粒子上利用聚多巴胺层搭建了二次反应平台便于后续的改性，并且上述处理对于纳米Fe3O4的磁性影响较弱，能够使得改性后的Fe3O4更加贴合基于磁性纳米粒子的磁分离技术的需要，尤其是对含油污水的脱油处理等实际应用的需要。
本发明第一方面提供一种基于磁性纳米粒子的絮凝聚合物，所述絮凝聚合物包括改性纳米Fe3O4提供的结构单元；
其中，所述改性纳米Fe3O4包括包覆聚多巴胺层的纳米Fe3O4粒子与接枝于所述聚多巴胺层上的阳离子聚合物。
任意能够用于絮凝聚合物(絮凝剂)制备的纳米Fe3O4均可适用于本发明提供的絮凝聚合物。根据本发明的优选实施方式，其中，所述改性纳米 Fe3O4的粒径为10-20nm。
本发明提供的絮凝聚合物中，所述阳离子聚合物可以是由本领域任意能够与聚多巴胺表面官能团反应，并且能够进一步聚合的阳离子单体聚合而成的阳离子聚合物。根据本发明的优选实施方式，其中，所述阳离子聚合物选自以含双键的阳离子单体构成的聚合物。
优选地，所述含双键的阳离子单体选自含双键的季铵盐。
更优选地，所述含双键的阳离子单体选自甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和二甲基二烯丙基氯化铵中的至少一种。
任意本领域现有的能够使得负载了含双键的阳离子单体的聚多巴胺改性纳米二氧化硅发生聚合的方式均可适用于本发明提供的纳米絮凝聚合物。根据本发明的优选实施方式，其中，所述聚合物通过引发剂引发的氧化还原反应催化自由基聚合获得。
优选地，所述引发剂选自Ce(IV)。
本发明提供的絮凝聚合物中，所述改性纳米Fe3O4中的聚多巴胺的负载量没有特别限制，其可以根据实际条件和需要进行调整，只要能够达到利用聚多巴胺层在纳米二氧化硅表面搭设二次反应平台，从而实现下一步的含双键的阳离子单体的接枝的目的即可。
本发明提供的基于磁性纳米粒子的絮凝聚合物中，所述含双键的阳离子单体的含量可以根据实际条件和需要进行调整，只要能够达到易于在引发剂存在下使得所述改性纳米Fe3O4发生聚合反应，从而合成本发明提供的絮凝聚合物的目的即可。
本发明第二方面提供一种基于磁性纳米粒子的絮凝聚合物的制备方法，所述方法包括以下步骤：
在自由基聚合的条件下，将改性纳米Fe3O4与引发剂混合；
其中，所述改性纳米Fe3O4包括包覆聚多巴胺层的纳米Fe3O4粒子与接枝于所述聚多巴胺层上的含双键的阳离子单体。
本发明提供的方法中，所述改性纳米Fe3O4可以是商购获得的相关产品，也可以根据现有技术自行制备获得。
根据本发明的优选实施方式，其中，所述改性纳米Fe3O4以改性纳米 Fe3O4悬浊液的形式与引发剂混合，所述改性纳米Fe3O4悬浊液的制备方法包括：
(1)将纳米Fe3O4与盐酸多巴胺溶液进行第一接触，而后依次经过第一固液分离、第一洗涤和第一干燥，获得包覆有聚多巴胺层的纳米Fe3O4；
(2)将步骤(1)获得的所述包覆有聚多巴胺层的纳米Fe3O4与含双键的阳离子单体溶液进行第二接触，获得改性Fe3O4悬浊液。
任意本领域现有的能够用于絮凝聚合物(絮凝剂)制备的纳米Fe3O4均可适用于本发明提供的方法。根据本发明的优选实施方式，其中，步骤(1) 中，所述纳米Fe3O4的粒径为10-20nm。
任意可以用于对纳米二氧化硅进行聚多巴胺改性的盐酸多巴胺溶液均可适用于本发明提供的方法。根据本发明的优选实施方式，其中，步骤(1) 中，所述盐酸多巴胺溶液选自以盐酸多巴胺为溶质，三羟甲基氨基甲烷缓冲液(Tris缓冲液)为溶剂的溶液。
优选地，步骤(1)中，所述盐酸多巴胺溶液中盐酸多巴胺的浓度为0.1-4 重量％，优选为1-2重量％。
为了能够使得多巴胺在所述纳米Fe3O4的表面更快地形成聚多巴胺层，更优选地，步骤(1)中，所述盐酸多巴胺溶液的pH为8-9。
本发明提供的方法中，所述纳米Fe3O4的用量可以根据实际情况进行调整。为了使所述Fe3O4进行聚多巴胺改性的反应更加彻底，优选地，步骤(1) 中，所述纳米Fe3O4的用量为所述盐酸多巴胺溶液重量的0.1-1重量％，更优选为0.3-0.8重量％。以干重计，相对于1g纳米Fe3O4，所述盐酸多巴胺的用量为1-5g，优选为2-3.5g。
为了使所述Fe3O4进行聚多巴胺改性的反应更易于进行，根据本发明的优选实施方式，其中，步骤(1)中，所述第一接触的方式包括：温度20-30℃，超声搅拌10-30min，而后100-1000rpm搅拌8-48h。
任意本领域现有的固液分离方式均可适用于本发明提供的方法。考虑到固液分离处理的效率和效果，优选地，步骤(1)中，所述第一固液分离的方式选自离心分离。
更优选地，步骤(1)中，所述第一固液分离的方式选自离心分离，条件包括：离心转速800-20000rpm，离心时间10-20min。
本发明提供的方法中，所述第一洗涤的方式只要能够达到使得未反应的盐酸多巴胺去除的目的即可。优选地，步骤(1)中，所述第一洗涤的方法包括：采用去离子水对第一固液分离获得的固相进行洗涤。
为了能够达到更好的洗涤效果，所述第一洗涤可以进行多次重复。更优选地，步骤(1)中，所述第一洗涤的条件包括：采用去离子水对所述固相洗涤3-5次。
任意本领域现有的干燥方式均可适用于本发明提供的方法。出于干燥效率和效果的考虑，结合材料本身的特点，优选地，步骤(1)中，所述第一干燥的方式选自真空干燥。
更优选地，步骤(1)中，所述第一干燥的方式选自真空干燥，条件包括：50-80℃，时间24-72h。
本发明中，任意能够与所述包覆有聚多巴胺层的纳米Fe3O4表面官能团进行反应从而接枝在其表面的含双键的阳离子单体均可适用于本发明提供的方法。根据本发明的优选实施方式，其中，步骤(2)中，所述含双键的阳离子单体选自含双键的季铵盐。
优选地，所述含双键的阳离子单体选自甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和二甲基二烯丙基氯化铵中的至少一种。
本发明提供的方法中，所述含双键的阳离子溶液的类型和浓度可以根据实际需要进行调整。优选地，步骤(2)中，所述含双键的阳离子溶液选自含双键的季铵盐的水溶液，优选浓度为10-50重量％，更优选为20-40重量％。
本发明提供的方法中，所述包覆聚多巴胺层的纳米Fe3O4与所述含双键的阳离子单体的相对用量可以根据实际情况和需要进行调整。优选地，步骤 (2)中，以干重计，相对于1g包覆聚多巴胺层的纳米Fe3O4，所述含双键的阳离子单体的用量为10-20g。
优选地，步骤(2)中，所述包覆聚多巴胺层的纳米Fe3O4的用量使得在所述改性Fe3O4悬浊液中所述改性纳米Fe3O4的含量为0.1-1重量％，优选为0.15-0.6重量％；
本发明提供的方法中，任意能够使得所述包覆聚多巴胺层的纳米Fe3O4与所述含双键的阳离子单体溶液混合均匀的方法均可适用于本发明。优选地，步骤(2)中，所述第二接触的方式包括超声混合和/或搅拌混合。
更优选地，步骤(2)中，所述第二接触的方式选自超声混合，其条件包括：超声10-20min。
本发明提供的方法中，所述引发剂可以为任意能够引发所述改性Fe3O4发生聚合的引发剂。根据本发明的优选实施方式，其中，所述引发剂选自 Ce(IV)。
本发明提供的方法中，所述引发剂的用量可以根据选择的引发剂种类、反应类型等实际情况需要进行调整。优选地，以干重计，相对于1g(以干重计的)包覆聚多巴胺层的纳米Fe3O4，所述引发剂的用量为0.1-0.6g。
根据本发明的优选实施方式，其中，所述混合的方式包括：将所述改性 Fe3O4悬浊液与引发剂溶液进行第三接触，而后调节pH，获得基于磁性纳米粒子的絮凝聚合物悬浊液。
优选地，所述引发剂溶液选自以硝酸为溶剂的硝酸铈铵溶液。
更优选地，所述(溶剂)硝酸的浓度为0.5-2mol/L。优选为0.8-1.2mol/L。
更优选地，所述引发剂溶液中硝酸铈铵的浓度为0.1-0.5mol/L。优选为 0.2-0.3mol/L。
优选地，所述基于磁性纳米粒子的絮凝聚合物悬浊液(后简称为“絮凝聚合物悬浊液”)中，所述改性纳米Fe3O4的含量为1-10重量％，优选为1-5 重量％。
优选地，调节pH采用NaOH和/或KOH进行。
更优选地，所述絮凝聚合物悬浊液的pH(在调节后)为6.8-7.2。
任意能够使得所述改性Fe3O4悬浊液与所述引发剂溶液混合均匀，使得其中的改性Fe3O4和引发剂充分接触的方式均可适用于本发明提供的方法。根据本发明的优选实施方式，其中，所述第三接触的条件包括：在惰性气氛下，温度20-40℃，搅拌转速100-1200rpm，搅拌时间12-36h。
优选地，所述惰性气氛由氮气和/或惰性气体(例如氩气等)提供。
根据本发明的优选实施方式，其中，所述方法还包括以下步骤：
将所述絮凝聚合物悬浊液进行第二固液分离、第二洗涤和第二干燥，获得基于磁性纳米粒子的固体絮凝聚合物(后简称为“固体絮凝聚合物”)。
任意本领域现有的固液分离方式均可适用于本发明提供的方法。优选地，所述第二固液分离的方式选自离心分离。
更优选地，所述第二固液分离的条件包括：离心转速1000-20000rpm，离心时间10-20min。
本发明提供的方法中，所述第二洗涤的目的是去除未反应的引发剂。任意能够实现上述目的的洗涤方式均可适用于本发明提供的方法。优选地，所述第二洗涤的方法包括：采用去离子水对第二固液分离获得的固相进行洗涤。
更优选地，所述第二洗涤的条件包括：采用第二固液分离获得的固相体积10-100倍的去离子水对所述固相洗涤3-5次。
任意本领域现有的干燥方式均可适用于本发明提供的方法。优选地，所述第二干燥的方式选自真空干燥。
更优选地，所述第二干燥的条件包括：温度50-80℃，时间24-72h。
本发明第三方面提供根据如上所述的方法制备获得的基于磁性纳米粒子的絮凝聚合物。
优选地，所述絮凝聚合物包括絮凝聚合物悬浊液和固体絮凝聚合物。其特征如前所述，在此不再赘述。
本发明第四方面提供如上所述的基于磁性纳米粒子的絮凝聚合物在含油污水处理中的应用。
根据本发明的优选实施方式，其中，所述应用可以包括含油污水的脱油。
本发明第五方面提供一种处理含油污水的方法，所述方法包括将所述含油污水与如前所述的基于磁性纳米粒子的絮凝聚合物接触。
任意本领域现有的含油污水(例如油田污水、化工污水、生活污水等) 均可采用本发明提供的方法进行处理。根据本发明的优选实施方式，其中，所述含油污水中的含油量为100-500mg/L，优选为200-300mg/L。
优选地，相对于1L所述含油污水，所述絮凝聚合物的用量以其中的固体物质计为10-200mg，优选为20-100mg。
优选地，所述接触的条件包括：温度40-70℃，时间0.5-6h。
更优选地，所述接触的条件包括：温度45-55℃，时间1-3h。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。应当能够理解的是，以下实施例仅用于示例性地进一步解释和说明本发明的内容，而不用于限制本发明。
以下实施例采用的盐酸多巴胺、三羟甲基氨基甲烷缓冲液、纳米Fe3O4 (平均粒径约为12±2nm)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵等原料均购自正规化学品供应商。
以下实施例中，所述“室温”指25±3℃，对于温度未做特殊说明的情况下，操作温度均为室温。
实施例1
制备包覆聚多巴胺层的纳米Fe3O4-A1：
称取2g盐酸多巴胺溶于200ml的三羟甲基氨基甲烷缓冲液中，调pH 至8.5左右，超声至固体完全溶解，获得盐酸多巴胺溶液S1。
在所述盐酸多巴胺溶液S1中加入1g纳米Fe3O4，超声15min，而后室温300rpm搅拌24h。
反应结束后，将所得混合物2000rpm离心分离20min，以去离子水重复洗涤3次，所得固体60℃真空干燥36h。获得包覆聚多巴胺层的纳米Fe3O4-A1。
制备改性Fe3O4悬浊液-1：
称取10g甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶于20ml去离子水中，随后加入0.6g包覆聚多巴胺层的纳米Fe3O4-A1，超声处理15min，形成均匀、稳定的悬浊液，即为改性Fe3O4悬浊液-1。
制备絮凝聚合物悬浊液-1：
将改性Fe3O4悬浊液-1在氮气氛围下，30℃，500rpm持续搅拌30min。而后快速注入3mL硝酸铈铵溶液(以1mol/L的硝酸为溶剂，硝酸铈铵浓度为0.2mol/L)。于氮气保护下，30℃，500rpm持续搅拌24h。反应结束后，以1mol/L的NaOH溶液调节pH至7±0.2，获得絮凝聚合物悬浊液-1。
制备固体絮凝聚合物-1：
将絮凝聚合物悬浊液-1以8000rpm离心分离10min，去离子水重复洗涤 3次，所得固体于60℃，真空干燥24h。获得固体絮凝聚合物-1。其外观为灰黑色固体粉末。
实施例2
制备包覆聚多巴胺层的纳米Fe3O4-A2：
称取5g盐酸多巴胺溶于400ml的三羟甲基氨基甲烷缓冲液中，调pH 至8.5左右，超声至固体完全溶解，获得盐酸多巴胺溶液S2。
在所述盐酸多巴胺溶液S2中加入1.6g纳米Fe3O4，超声30min，而后室温100rpm搅拌40h。
反应结束后，将所得混合物12000rpm离心分离15min，去离子水重复洗涤4次，所得固体60℃真空干燥48h。获得包覆聚多巴胺层的纳米Fe3O4-A2。
制备改性Fe3O4悬浊液-2：
称取10g丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶于30ml去离子水中，随后加入 1g包覆聚多巴胺层的纳米Fe3O4-A2，超声处理20min，形成均匀、稳定的悬浊液，即为改性Fe3O4悬浊液-2。
制备絮凝聚合物悬浊液-2：
将改性Fe3O4悬浊液-2在氮气氛围下，30℃，800rpm持续搅拌30min。而后快速注入2mL硝酸铈铵溶液(以1mol/L的硝酸为溶剂，硝酸铈铵浓度为0.2mol/L)。于氮气保护下，30℃，300rpm持续搅拌24h。反应结束后，以1mol/L的NaOH溶液调节pH至7±0.2，获得絮凝聚合物悬浊液-2。
制备固体絮凝聚合物-2：
将絮凝聚合物悬浊液-2以15000rpm离心分离12min，去离子水重复洗涤5次，所得固体于60℃真空干燥36h。获得固体絮凝聚合物2。其外观为灰黑色固体粉末。
实施例3
制备包覆聚多巴胺层的纳米Fe3O4-A3：
称取8g盐酸多巴胺溶于400ml的三羟甲基氨基甲烷缓冲液中，调pH 至8.5左右，超声至固体完全溶解，获得盐酸多巴胺溶液S3。
在所述盐酸多巴胺溶液S3中加入2.4g纳米Fe3O4，超声30min，而后室温500rpm搅拌48h。
反应结束后，将所得混合物1000rpm离心分离20min，以去离子水重复洗涤3次，所得固体60℃真空干燥40h。获得包覆聚多巴胺层的纳米Fe3O4-A3。
制备改性Fe3O4悬浊液-3：
称取20g二甲基二烯丙基氯化铵溶于30ml去离子水中，随后加入2g包覆聚多巴胺层的纳米Fe3O4-A3，超声处理30min，形成均匀、稳定的悬浊液，即为改性Fe3O4悬浊液-3。
制备絮凝聚合物悬浊液-3：
将改性Fe3O4悬浊液-3在氮气氛围下，30℃，700rpm持续搅拌30min。而后快速注入5mL硝酸铈铵溶液(以1mol/L的硝酸为溶剂，硝酸铈铵浓度为0.2mol/L)于氮气保护下，30℃，300rpm持续搅拌36h。反应结束后，以 1mol/L的NaOH溶液调节pH至7±0.2，获得絮凝聚合物悬浊液-3。
制备固体絮凝聚合物-3：
将絮凝聚合物悬浊液-3以15000rpm离心分离10min，去离子水重复洗涤5次，所得固体于60℃真空干燥72h。获得固体絮凝聚合物-3。其外观为灰黑色固体粉末。
测试例1
按照表1的用量，将上述实施例中获得的固体絮凝聚合物、市售聚合氯化铝铁(购自巩义市海洲水处理材料有限公司，牌号为PAC)以及阳离子聚丙烯酰胺(购自温县四方水处理材料有限公司，牌号为SF-Y001)，按照1.5 重量％的比例分别用水配制成悬浊液备用。
将上述悬浊液分别与胜利油田某联合站原油污水(含油量为289mg/L)，在55℃下，反应0.5小时。按照SY/T 5797-93的方法观察接触后的油水界面，然后进行油水分离，按照SY/T 5797-93方法测试所得水相中的含油量，并观察水相的外观。结果在下表1中示出。表1中药剂加入浓度为固体絮凝剂(絮凝聚合物)的用量(mg)与含油污水的用量(L)的比值。
表1
从测试结果可以看出，本发明提供的絮凝聚合物对原油污水具有非常优异的破乳脱油性能，处理后的水质质量较高。并且，在处理结束后，本发明提供的絮凝聚合物可以很方便地在外加磁场的作用下进行回收，综合性能明显优于市售的阳离子聚丙烯酰胺和聚合氯化铝铁。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (12)
1.一种基于磁性纳米粒子的絮凝聚合物，其特征在于，所述絮凝聚合物包括改性纳米Fe3O4提供的结构单元；
其中，所述改性纳米Fe3O4包括包覆聚多巴胺层的纳米Fe3O4粒子与接枝于所述聚多巴胺层上的阳离子聚合物。
2.根据权利要求1所述的絮凝聚合物，其中，所述改性纳米Fe3O4的粒径为10-20nm；
和/或，所述阳离子聚合物选自以含双键的阳离子单体构成的聚合物；
和/或，所述絮凝聚合物通过引发剂引发的氧化还原反应催化自由基聚合获得；
优选地，所述含双键的阳离子单体选自含双键的季铵盐；
优选地，所述引发剂选自Ce(IV)。
3.一种基于磁性纳米粒子的絮凝聚合物的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
在自由基聚合的条件下，将改性纳米Fe3O4与引发剂混合；
其中，所述改性纳米Fe3O4包括包覆聚多巴胺层的纳米Fe3O4粒子与接枝于所述聚多巴胺层上的含双键的阳离子单体。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述改性纳米Fe3O4以改性纳米Fe3O4悬浊液的形式与引发剂混合，所述改性纳米Fe3O4悬浊液的制备方法包括：
(1)将纳米Fe3O4与盐酸多巴胺溶液进行第一接触，而后依次经过第一固液分离、第一洗涤和第一干燥，获得包覆聚多巴胺层的纳米Fe3O4；
(2)将步骤(1)获得的所述包覆聚多巴胺层的纳米Fe3O4与含双键的阳离子单体溶液进行第二接触，获得改性Fe3O4悬浊液。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，步骤(1)中，所述纳米Fe3O4的粒径为10-20nm；
和/或，步骤(1)中，所述盐酸多巴胺溶液选自以盐酸多巴胺为溶质、三羟甲基氨基甲烷缓冲液为溶剂的溶液；
优选地，步骤(1)中，所述第一固液分离的方式选自离心分离；
优选地，步骤(1)中，所述第一洗涤的方法包括：采用去离子水对第一固液分离获得的固相进行洗涤；
优选地，步骤(1)中，所述第一干燥的方式选自真空干燥；
更优选地，步骤(1)中，所述盐酸多巴胺溶液中盐酸多巴胺的浓度为0.1-4重量％，优选为1-2重量％；
更优选地，步骤(1)中，所述盐酸多巴胺溶液的pH为8-9；
更优选地，步骤(1)中，所述纳米Fe3O4的用量为所述盐酸多巴胺溶液重量的0.1-1重量％，优选为0.3-0.8重量％；
更优选地，步骤(1)中，所述第一接触的方式包括：温度20-30℃，超声搅拌10-30min，而后100-1000rpm搅拌8-48h；
更优选地，步骤(1)中，所述第一固液分离的条件包括：离心转速800-20000rpm，离心时间10-20min；
更优选地，步骤(1)中，所述第一洗涤的条件包括：采用去离子水对所述固相洗涤3-5次；
更优选地，步骤(1)中，所述第一干燥的条件包括：50-80℃，时间24-72h。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，步骤(2)中，所述含双键的阳离子单体选自含双键的季铵盐；
优选地，步骤(2)中，以干重计，相对于1g包覆聚多巴胺层的纳米Fe3O4，所述含双键的阳离子单体的用量为10-20g；
优选地，步骤(2)中，所述含双键的阳离子溶液选自含双键的季铵盐的水溶液，优选浓度为10-50重量％，优选为20-40重量％；
优选地，步骤(2)中，所述包覆聚多巴胺层的纳米Fe3O4的用量使得在所述改性Fe3O4悬浊液中所述改性纳米Fe3O4的含量为0.1-1重量％，优选为0.15-0.6重量％；
优选地，步骤(2)中，所述第二接触的方式包括超声混合和/或搅拌混合；
更优选地，步骤(2)中，所述第二接触的方式选自超声混合，其条件包括：超声10-30min。
7.根据权利要求3所述的方法，其中，所述引发剂选自Ce(IV)；
和/或，以干重计，相对于1g包覆聚多巴胺层的纳米Fe3O4，所述引发剂的用量为0.1-0.6g；
优选地，所述混合的方式包括：将所述改性Fe3O4悬浊液与引发剂溶液进行第三接触，而后调节pH，获得基于磁性纳米粒子的絮凝聚合物悬浊液；
优选地，所述引发剂溶液选自以硝酸为溶剂的硝酸铈铵溶液；
优选地，调节pH采用NaOH和/或KOH进行；
优选地，所述基于磁性纳米粒子的絮凝聚合物悬浊液中，所述改性纳米Fe3O4的含量为1-10重量％，优选为1-5重量％；
更优选地，所述硝酸的浓度为0.5-2mol/L；
更优选地，所述引发剂溶液中硝酸铈铵的浓度为0.1-0.5mol/L；
更优选地，所述基于磁性纳米粒子的絮凝聚合物悬浊液的pH为6.8-7.2；
更优选地，所述第三接触的条件包括：在惰性气氛下，温度20-40℃，搅拌转速100-1200rpm，搅拌时间12-36h；
进一步优选地，所述惰性气氛由氮气和/或惰性气体提供。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述方法还包括以下步骤：
将混合后得到的基于磁性纳米粒子的絮凝聚合物悬浊液进行第二固液分离、第二洗涤和第二干燥，获得基于磁性纳米粒子的固体絮凝聚合物；
优选地，所述第二固液分离的方式选自离心分离；
优选地，所述第二洗涤的方法包括：采用去离子水对第二固液分离获得的固相进行洗涤；
优选地，所述第二干燥的方式选自真空干燥；
更优选地，所述第二固液分离的条件包括：离心转速1000-20000rpm，离心时间10-20min；
更优选地，所述第二洗涤的条件包括：采用去离子水对所述固相洗涤3-5次；
更优选地，所述第二干燥的条件包括：温度50-80℃，时间24-72h。
9.根据权利要求3-8中任意一项所述的方法制备获得的基于磁性纳米粒子的絮凝聚合物。
10.权利要求1、2和9中任意一项所述的基于磁性纳米粒子的絮凝聚合物在含油污水处理中的应用。
11.一种处理含油污水的方法，其特征在于，所述方法包括将所述含油污水与权利要求1、2和9中任意一项所述的基于磁性纳米粒子的絮凝聚合物接触。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述含油污水中的含油量为100-500mg/L，优选为200-300mg/L；
优选地，相对于1L所述含油污水，所述絮凝聚合物的用量以其中的固体物质计为10-200mg，优选为20-100mg；
优选地，所述接触的条件包括：温度40-70℃，时间0.5-6h；
更优选地，所述接触的条件包括：温度45-55℃，时间1-3h。
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