[0017] 下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
[0018] 表1、试剂来源
[0019]
[0020] 表2、仪器
[0021]仪器名称 型号 出产公司
原子吸收光谱仪 AA-7000 日本岛津公司
电子天平 BT125D 赛多利斯科学仪器(北京)公司
恒温水浴锅 HH-1 常州国华电器有限公司
酸度计(pH计) pHS-25 上海仪电科学仪器股份有限公司
氮吹仪 WD-12 杭州奥盛仪器有限公司
精密增力电动搅拌器 JJ-1 常州国华电器有限公司
超声清洗器 SK5200HP 上海科导超声仪器有限公司
电热鼓风干燥箱 DHG-9023A 上海一恒科学仪器有限公司
冷冻干燥 FD-1E 北京德天佑科技发展有限公司
离心机 TGL-16M 上海卢湘仪离心机仪器有限公司
透射电子显微镜 JEOL-2100F 日本电子株式会社
傅里叶红外光谱仪 Nicolet6700 美国Thermo公司
多功能X射线光电子能谱 AXIS ULTRA DLD 日本岛津公司
[0022] 四氧化三铁磁性纳米粒子(Fe3O4)的制备
[0023] 取70mL水加入到250mL三口瓶中,在65℃下通N2 30min。按照物质的量比为2:1称取0.374g FeCl3·6H2O和0.138g FeCl2·4H2O溶于10mL水中,通一会N2后加入到烧瓶中,用NH3·H2O调节pH至10左右,反应10min后结束。用磁铁将产物与溶液分离,倾去上清液,用水洗至近中性后,用水、乙醇反复洗3次,真空冷冻干燥得到产物。
[0024] 实施例1
[0025] 一种纳晶纤维素磁性粒子的制备方法,所述制备方法为将微晶纤维素制备纳晶纤维素,然后通过接枝改性制备纳晶纤维素磁性粒子半成品最后将纳晶纤维素磁性粒子包裹在微胶囊内得到纳晶纤维素磁性粒子。
[0026] 微晶纤维素制备纳晶纤维素的制备方法为:6gMCC加2mol/L过硫酸铵溶液200mL,混合均匀,浸渍一段时间,置于超声波70KHz反应器中,在60℃下搅拌反应,反应结束后得到悬浮液,将悬浮液置于高速离心机中9000r/rnin反复离心洗涤近中性,用200mL1mol/L柠檬酸溶液将制备得到的胶体物质溶解,继续在超声反应器中60℃搅拌反应反应2h。反应结束后,将悬浮液置于高速离心机中9000r/rnin反复离心洗涤近中性,用去离子水溶解,装入透析袋透析10h,使制得的纳晶纤维素(CCN)呈中性。
[0027] 纳晶纤维素磁性粒子的制备方法为配置浓度为0.2wt%的纳晶纤维素分散液,超声分散1h后备用;在液固比为1mL:4mg的丙酮中加入物质的量比为2:1的FeCl3·6H2O和FeCl2·4H2O,通N2后用NH3·H2O调节pH至10左右,室温下反应3-5h,再加入丙酮体积1%的乙二胺,外加1T的磁场,继续反应2h,除去有机溶剂后置于0-4℃下30min,然后用磁铁将产物与溶液分离,产物洗涤至中性后用水与乙醇反复洗3次,真空干燥粉碎,得到纳晶纤维素磁性粒子。
[0028] 将壳聚糖、海藻酸钠与酵母浸膏溶于85℃醋酸溶液中,配置成饱和溶液,搅拌下将纳晶纤维素磁性粒子缓慢加入到饱和溶液中,超声并外加1.0T的磁场,搅拌5h后经干燥制成颗粒,粒径为100μm,得到微胶囊包裹的纳晶纤维素磁性粒子。
[0029] 壳聚糖、海藻酸钠与酵母浸膏的质量比为1:1:3,壳聚糖、海藻酸钠与酵母浸膏的饱和溶液与纳晶纤维素磁性粒子的料液比为1mL:2g。
[0030] 实施例2
[0031] 一种纳晶纤维素磁性粒子的制备方法,所述制备方法为将微晶纤维素制备纳晶纤维素,然后通过接枝改性制备纳晶纤维素磁性粒子半成品最后将纳晶纤维素磁性粒子包裹在微胶囊内得到纳晶纤维素磁性粒子。
[0032] 微晶纤维素制备纳晶纤维素的制备方法为:6gMCC加2mol/L过硫酸铵溶液200mL,混合均匀,浸渍一段时间,置于超声波80KHz反应器中,在60℃下搅拌反应,反应结束后得到悬浮液,将悬浮液置于高速离心机中9000r/rnin反复离心洗涤近中性,用200mL1mol/L柠檬酸溶液将制备得到的胶体物质溶解,继续在超声反应器中60℃搅拌反应反应2h。反应结束后,将悬浮液置于高速离心机中9000r/rnin反复离心洗涤近中性,用去离子水溶解,装入透析袋透析10h,使制得的纳晶纤维素(CCN)呈中性。
[0033] 纳晶纤维素磁性粒子的制备方法为配置浓度为0.3wt%的纳晶纤维素分散液,超声分散1.5h后备用;在液固比为1mL:5mg的丙酮中加入物质的量比为2:1的FeCl3·6H2O和FeCl2·4H2O,通N2后用NH3·H2O调节pH至10左右,室温下反应4h,再加入丙酮体积1.5%的乙二胺,外加1.2T的磁场,继续反应2.5h,除去有机溶剂后置于0-4℃下40min,然后用磁铁将产物与溶液分离,产物洗涤至中性后用水与乙醇反复洗3次,真空干燥粉碎,得到纳晶纤维素磁性粒子。
[0034] 将壳聚糖、海藻酸钠与酵母浸膏溶于88℃醋酸溶液中,配置成饱和溶液,搅拌下将纳晶纤维素磁性粒子缓慢加入到饱和溶液中,超声并外加1.2T的磁场,搅拌7h后经干燥制成颗粒,粒径为300μm,得到微胶囊包裹的纳晶纤维素磁性粒子。
[0035] 壳聚糖、海藻酸钠与酵母浸膏的质量比为1:1:4,壳聚糖、海藻酸钠与酵母浸膏的饱和溶液与纳晶纤维素磁性粒子的料液比为1mL:3g。
[0036] 实施例3
[0037] 一种纳晶纤维素磁性粒子的制备方法,所述制备方法为将微晶纤维素制备纳晶纤维素,然后通过接枝改性制备纳晶纤维素磁性粒子半成品最后将纳晶纤维素磁性粒子包裹在微胶囊内得到纳晶纤维素磁性粒子。
[0038] 微晶纤维素制备纳晶纤维素的制备方法为:6gMCC加2mol/L过硫酸铵溶液200mL,混合均匀,浸渍一段时间,置于超声波90KHz反应器中,在60℃下搅拌反应,反应结束后得到悬浮液,将悬浮液置于高速离心机中9000r/rnin反复离心洗涤近中性,用200mL1mol/L柠檬酸溶液将制备得到的胶体物质溶解,继续在超声反应器中60℃搅拌反应反应2h。反应结束后,将悬浮液置于高速离心机中9000r/rnin反复离心洗涤近中性,用去离子水溶解,装入透析袋透析10h,使制得的纳晶纤维素(CCN)呈中性。
[0039] 纳晶纤维素磁性粒子的制备方法为配置浓度为0.5wt%的纳晶纤维素分散液,超声分散2h后备用;在液固比为1mL:6mg的丙酮中加入物质的量比为2:1的FeCl3·6H2O和FeCl2·4H2O,通N2后用NH3·H2O调节pH至10左右,室温下反应5h,再加入丙酮体积2%的乙二胺,外加1.5T的磁场,继续反应3h,除去有机溶剂后置于0-4℃下50min,然后用磁铁将产物与溶液分离,产物洗涤至中性后用水与乙醇反复洗3次,真空干燥粉碎,得到纳晶纤维素磁性粒子。
[0040] 将壳聚糖、海藻酸钠与酵母浸膏溶于90℃醋酸溶液中,配置成饱和溶液,搅拌下将纳晶纤维素磁性粒子缓慢加入到饱和溶液中,超声并外加1.5T的磁场,搅拌10h后经干燥制成颗粒,粒径为500μm,得到微胶囊包裹的纳晶纤维素磁性粒子。
[0041] 壳聚糖、海藻酸钠与酵母浸膏的质量比为1:1:5,壳聚糖、海藻酸钠与酵母浸膏的饱和溶液与纳晶纤维素磁性粒子的料液比为1mL:4g。
[0042] 参见图1,通过TEM观察Fe3O4和CCN-Fe3O4的形态可见,未包覆CCN制备得到的Fe3O4(a),由于很强的磁偶极相互作用而高度聚集。相比之下,在CCN溶液中制备得到的以Fe3O4为核,包覆上CCN的CCN-Fe3O4则更加分散。这也更加验证CCN-Fe3O4的生成过程是以CCN为模板和分散剂,通过CCN表面上大量的羟基和羧基与Fe3O4表面的羟基相互作用,CCN上的这些基团像锚点一样供Fe3O4生成核,分散在CCN结构中。这样既增加了Fe3O4的分散度,使Fe3O4不容易团聚,也让带有多种功能基团、对重金属离子具有很好吸附作用的CCN与Fe3O4结合,得到易分离且对重金属铅有高效吸附作用的CCN-Fe3O4磁性纳米粒子。
[0043] 参见图2,使用傅里叶红外光谱仪对CCN(a)、Fe3O4(b)和CCN-Fe3O4(c)进行表征。三种材料在3360cm-1和1620cm-1附近均有出现吸收峰,这两个峰分别属于-OH的伸缩振动和-COOH的特征吸收峰。在纳晶纤维素包覆在四氧化三铁上后,-OH和-COOH的吸收峰均明显减弱,这可能是由于CCN表面的大量羟基和羧基与Fe3O4相互作用。CCN(a)和CCN-Fe3O4(c)在2900cm-1处的峰属于纳晶纤维素的-C-H振动,在纳晶纤维素包覆在四氧化三铁磁性纳米颗粒上后(c)材料-C-H振动有所减弱。此外,CCN-Fe3O4磁性粒子在571cm-1出现一个新的吸收峰,此峰属于Fe-O的振动峰。由此可见,CCN与Fe3O4成功反应制得纳晶纤维素包覆四氧化三铁的磁性纳米粒子。
[0044] 应当理解的是,对于本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。