一種微孔高比表面磁性高分子復(fù)合微球的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于高分子復(fù)合微球的制備方法，具體涉及一種微孔高比表面磁性高分子復(fù)合微球的制備方法，將微孔高比表面高分子基體與磁性納米粒子通過簡單的一步法復(fù)合制備高比表面磁性復(fù)合吸附分離材料。
【背景技術(shù)】
[0002]磁性高分子復(fù)合微球相較于其他吸附分離材料，具有在磁場作用下快速分離富集的性質(zhì)，因而在實際操作中可以簡化操作工藝流程，同時相比于柱狀填充料分離，可有效擴大接觸面積并不受背壓條件限制，因此在工業(yè)及科研領(lǐng)域備受關(guān)注。在吸附分離領(lǐng)域，為進一步提升磁性高分子復(fù)合微球的使用優(yōu)勢，一般通過提高其比表面積的方法提高其吸附或負載量。已有報道提高磁性高分子復(fù)合微球比表面積的主要方法有兩種:一是在單體聚合制得高分子骨架過程中引入磁性粒子同時加入致孔劑造孔以提高比表面積(ZL201310063672.2，ZL201310056875.9，ZL201210151676.1);二是在高比表面高分子骨架基球孔道中原位生成磁性粒子得到高表面磁性復(fù)合微球(ZL201 1 10 31 10 5 3.1，CN201310528523.9)。上述方法均可獲得具有較高比表面積的磁性高分子復(fù)合微球，但聚合造孔技術(shù)較難得到比表面積高于800m2/g的微球，原位法得到微球磁性粒子較易溶出，因此高比表面積磁性高分子復(fù)合微球制備技術(shù)仍需深入研究和創(chuàng)新。
[0003]近年來，具有微孔結(jié)構(gòu)的超高比表面材料不斷受到關(guān)注，其較小的孔徑使得材料可以擁有1000-5000m2/g的比表面積，但其受到單體及制備條件限制，一般材料為無規(guī)整形貌的粉末，尚未見到球形微孔結(jié)構(gòu)超高比表面材料的報道。若果可以通過控制合成將該類材料與磁性粒子復(fù)合制備成復(fù)合微球，有望得到高性能的吸附分離材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]要解決的技術(shù)問題
[0005]為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提出一種微孔高比表面磁性高分子復(fù)合微球的制備方法，以與單體交聯(lián)體系不相容的硅油連續(xù)相，利用液滴受限反應(yīng)，將微孔高比表面高分子基體與磁性納米粒子通過簡單的一步法復(fù)合制備得到了高比表面磁性復(fù)合微球。
[0006]技術(shù)方案
[0007]—種微孔高比表面磁性高分子復(fù)合微球的制備方法，其特征在于步驟如下:
[0008]步驟1:將單體溶解在溶劑I中形成溶液A;其中單體的濃度為1?3mol.L—S所述單體為雙氯甲基蒽或雙氯甲基蒽的衍生物；
[0009]步驟2:將磁性粒子加入到溶液A中，超聲分散均勻后得溶液B;其中磁性粒子的質(zhì)量濃度為0.2?2g.L—S
[0010]步驟3:將溶液B與硅油混合攪拌30min，其中溶液B與硅油的體積比為1:10?20;
[0011]步驟4:在75?85°C之下保溫反應(yīng)10?24h。冷卻至室溫后，磁場分離得到黑褐色固體；
[0012]步驟5:采用溶劑Π對黑褐色固體進行清洗，并磁場分離，直至上清液為無色透明，再用水洗滌3遍，得到粗產(chǎn)品；
[0013]步驟6:將得到的粗產(chǎn)品裝入紗布袋，采用甲醇對其進行索氏提取12h以上，經(jīng)真空干燥即得微孔高比表面磁性高分子復(fù)合微球。
[0014]所述溶劑I為1，2-二氯乙烷、正己烷、環(huán)己烷或苯。
[0015]所述溶劑Π為甲醇、乙醇或丙酮。
[0016]所述磁性粒子是油相穩(wěn)定分散的四氧化三鐵納米粒子、三氧化二鐵納米粒子、鐵氧體納米粒子中的一種或幾種的任意比混合。
[0017]所述硅油為25°C下動力學(xué)粘度大于500CPS的甲基硅油、乙基硅油、甲基苯基硅油或甲基氫基硅油。
[0018]所述催化劑為無水三氯化鐵或無水三氯化鋁。
[0019]有益效果
[0020]本發(fā)明提出的一種微孔高比表面磁性高分子復(fù)合微球的制備方法，將單體與親油性磁性粒子溶解、分散在溶劑中作為分散相，加入到連續(xù)相硅油中，攪拌獲得分散相液滴，隨后加入溶有催化劑的溶劑，利用同相相容的方法，促使單體交聯(lián)得到具有微孔結(jié)構(gòu)的高分子骨架，同時將磁性粒子包裹其中，得到微孔高比表面磁性高分子復(fù)合微球。這種微孔高比表面磁性高分子復(fù)合微球因為其大的比表面積、磁場下易分離等優(yōu)異性質(zhì)，在開放式水體處理、飲品安全等領(lǐng)域有著潛在應(yīng)用價值
【附圖說明】
[0021]圖1是微孔高比表面磁性高分子復(fù)合微球制備過程示意圖
[0022]圖2是微孔高比表面磁性高分子復(fù)合微球的SEM照片
[0023]圖3是微孔高比表面磁性高分子復(fù)合微球的BET曲線
[0024]圖4是微孔高比表面磁性高分子復(fù)合微球的孔徑分布曲線
【具體實施方式】
[0025]現(xiàn)結(jié)合實施例、附圖對本發(fā)明作進一步描述:
[0026]實施例1:具有超微孔磁性高分子復(fù)合微球的制備
[0027]將3.5g的1，4_對二氯芐溶解在10mL的1，2_二氯乙烷中，得到溶液A。稱取10mg油相穩(wěn)定分散的四氧化三鐵納米粒子加入到溶液A中，超聲分散均勻后得溶液B。將溶液B加入到盛有120mL甲基硅油(25°C，500cps)的三口瓶內(nèi)，開啟攪拌。攪拌30min后，向其中加入溶有8g無水三氯化鐵的1，2-二氯甲烷9.5mL。將體系升溫至75°C，保溫反應(yīng)24h。冷卻至室溫后，磁場分離得到黑褐色固體，將其用甲醇進行清洗，磁場分離，直至上清液為無色透明，再用水洗滌3遍，得到粗產(chǎn)品。將得到的粗產(chǎn)品裝入紗布袋，采用甲醇對其進行索氏提取12h以上，經(jīng)真空干燥即得微孔高比表面磁性高分子復(fù)合微球。
[0028]實施例2:具有超微孔磁性高分子復(fù)合微球的制備
[0029]將2.6g的1，4_對二氯芐溶解在5mL的正己烷中，得到溶液A。稱取8mg油相穩(wěn)定分散的三氧化二鐵納米粒子加入到溶液A中，超聲分散均勻后得溶液B。將溶液B加入到盛有60mL甲基硅油(25°C，lOOOcps)的三口瓶內(nèi)，開啟攪拌。攪拌30min后，向其中加入溶有5g無水三氯化鋁的正己烷5mL。將體系升溫至85°C，保溫反應(yīng)10h。冷卻至室溫后，磁場分