(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210853006.8 (22)申请日 2022.07.19 (71)申请人 昆明理工大 学 地址 650093 云南省昆明市一 二一大街文 昌路68号 (72)发明人 许志刚　田宇　刘智敏　苏敬淳　 杨玉明　李娇　 (74)专利代理 机构 北京睿智保诚专利代理事务 所(普通合伙) 11732 专利代理师 周新楣 (51)Int.Cl. B01J 20/24(2006.01) B01J 20/28(2006.01) B01J 20/30(2006.01) C02F 1/28(2006.01)C01G 49/08(2006.01) C01B 33/12(2006.01) B82Y 40/00(2011.01) B82Y 30/00(2011.01) B82Y 15/00(2011.01) G01N 30/02(2006.01) G01N 30/06(2006.01) G01N 30/08(2006.01) (54)发明名称 一种基于壳聚糖修饰的磁性纳米材料及其 制备方法与应用 (57)摘要 本发明属于纳米材料技术领域， 公开了一种 基于壳聚糖修饰的磁性纳米材料及其制备方法 与应用。 本发 明以四氧化三铁磁性纳米材料作为 内核， 在其表 面依次键合二氧化硅和壳聚糖得到 磁性纳米材料。 采用磁性固相萃取法富集并分离 出环境水中的多氯联苯， 以上述磁性纳米材料作 为吸附剂， 检测环境水中多氯联苯。 Fe3O4@SiO2@ CTS的磁性复合材料成本低、 制备简单、 操作 简便 快捷， 且检出限低、 选择性好、 回收率高， 可用于 复杂环境水样中多种多氯联苯的同时检测。 权利要求书2页 说明书10页 附图3页 CN 115106064 A 2022.09.27 CN 115106064 A 1.一种基于壳聚糖修饰的磁性纳米材料， 其特征在于， 所述磁性纳米材料为Fe3O4@ SiO2@壳聚糖， 由核心到 外依次为F e3O4、 SiO2和壳聚糖； 所述Fe3O4为球形结构， 粒径为20 5～215nm； 所述Fe3O4外层包覆SiO2组成Fe3O4@SiO2； 所述Fe3O4@SiO2为核壳结构， 粒径为2 25～235nm； 所述Fe3O4@SiO2外层包覆壳聚糖组成F e3O4@SiO2@壳聚糖； 所述Fe3O4@SiO2@壳聚糖的粒径为23 5～245nm。 2.权利要求1所述的基于 壳聚糖修饰的磁性纳米材料的制备方法， 其特征在于， 包括以 下步骤： S1： 制备Fe3O4纳米粒子 将NaAc、 聚乙二醇溶于FeCl3·6H2O的乙二醇溶液中， 在150～250℃加热6～10h得到 Fe3O4粉末； S2： 制备Fe3O4@SiO2纳米粒子 将Fe3O4、 乙醇、 水、 NH3·H2O混合后， 加入SiO2前驱体， 反应8～15 h， 得到Fe3O4@SiO2； S3： 制备Fe3O4@SiO2@壳聚糖纳米材 料 将壳聚糖、 γ ‑缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、 N,N ‑二甲基甲酰胺混合后在60～100 ℃搅拌20～30h， 加入Fe3O4@SiO2后在60～100℃搅拌20～30h， 通过磁性分离得到Fe3O4@ SiO2@壳聚糖。 3.根据权利要求2中所述基于壳聚糖修饰的磁性纳米材料的制备方法， 其特征在于， S2 中所述SiO2前驱体为四乙氧基硅烷、 正硅酸 丁酯、 正硅酸乙酯、 硅酸盐中的一种。 4.根据权利要求3 中所述基于壳聚糖修饰的磁性纳米材料的制备方法， 其特征在于， S1 中所述FeCl3·6H2O、 乙二醇、 NaAc、 聚乙二醇的用量比为2 ～4g： 50～60mL： 6～8g： 1～3g。 5.根据权利要求4中所述基于超分子主体化合物修饰的磁性纳米材料的制备方法， 其 特征在于， S2中Fe3O4在使用前还包括进行超声； 所述超声为Fe3O4在盐酸中超声； 所述超声 的时间为5～15mi n。 6.根据权利要求5 中所述基于壳聚糖修饰的磁性纳米材料的制备方法， 其特征在于， S2 中所述Fe3O4、 乙醇、 水、 NH3·H2O、 SiO2前驱体的用量比为0.5～1.2g： 60～100mL： 10～30mL： 1 ～4mL： 0.5～1mL。 7.根据权利要求2～6任意一项中所述基于壳聚糖修饰的磁性纳米材料的制备方法， 其 特征在于， S3中所述Fe3O4@SiO2、 壳聚糖、 γ ‑缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和N,N ‑二甲基 甲酰胺的用量比为2 ～3g： 1～ 2g： 0.1～0.5g： 120～16 0mL。 8.权利要求1所述的基于壳聚糖修饰的磁性纳米材料在检测环境水中环境污染物多氯 联苯中的应用。 9.根据权利要求8中所述的应用， 其特征在于， 所述检测环境水中环境污染物多氯联苯 的方法， 包括以下步骤： S1： 样品预处 理 环境水经过滤除去杂质得到样品溶 液； S2： 磁固相萃取富 集浓缩过程 向S1中所述样品溶液中加入基于壳聚糖修饰的磁性纳米材料Fe3O4@SiO2@壳聚糖， 调节权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115106064 A 2样品溶液的离子强度为0～26.5％、 pH为2～12后， 经萃 取后通过外部磁场进 行分离， 得到残 渣， 向残渣中加入解吸液解吸后， 经超声分离得到上清液； S3： 测定多氯联 苯的浓度 所述上清液经0.45 μm尼龙有机相滤膜过滤后， 采用气相色谱质谱联用测定多氯联苯的 浓度。 10.根据权利要求8 或9中所述的应用， 其特征在于， S1中所述除去杂质的方法为经过滤 纸过滤和0.22 μm水相滤膜过 滤； S2中所述样品溶液与基于壳聚糖修饰 的磁性纳米材料Fe3O4@SiO2@壳聚糖的用量比为 20～40mL： 3 0～50mg； S2中所述萃取的时间为2～ 120min， 解吸液为甲醇、 乙醇、 乙腈、 正己烷和二氯甲烷中的 一种， 解吸的时间为2 ～20min。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115106064 A 3