水中刚果红的磁性活性炭／纤维素微球法脱除1
第３６卷第１０期２０１４年１０月
武 汉 工 程 大 学 学 报
Ｊ畅 Ｗｕｈａｎ Ｉｎｓｔ畅 Ｔｅｃｈ畅
Ｖｏｌ畅３６ Ｎｏ畅１０
Ｏｃｔ． ２０１４
文章编号：１６７４２８６９（２０１４）０１０００１７０５
水中刚果红的磁性活性炭／纤维素微球法脱除
冯建波
湖北轻工职业技术学院，湖北武汉４３００７０
摘 要：为了开发高效的可生物降解的高效染料吸附剂，采用氢氧化钠／尿素水溶液在低温下直接溶解纤维素，加入活性炭和磁性纳米粉末，通过直接滴落法制备磁性的纤维素微球，研究了吸附剂用量、刚果红溶液ｐＨ值、
初始浓度、吸附时间、温度等因素对吸附剂吸附刚果红的影响．结果表明：湿态吸附剂在实验用刚果红量时合适的用量是２５ｇ；微球对刚果红的脱除率在２０ｍｉｎ内时基本达到吸附平衡；溶液ｐＨ＝７．５０时，微球对刚果红的脱除率达到９６．４％；温度对吸附效果有较大的影响，在４０℃时效果最好；微球对刚果红的吸附形为可以用Ｌａｎｇｍｕｉｒ和Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ等温吸附方程描述，吸附为物理吸附和化学吸附的综合过程．关键词：纤维素；磁性纳米粒子；活性炭；吸附；刚果红
中图分类号：ＴＱ３５２．９ 文献标识码：Ａ ｄｏｉ：１０畅３９６９／ｊ畅ｉｓｓｎ畅１６７４‐２８６９畅２０１４畅０１０畅００４
收稿日期：２０１４０９１２
基金项目：省教育厅科研项目（Ｄ２０１１６２０１）
作者简介：冯建波（１９６２），男，湖北广水人，副教授．研究方向：材料化学．
０ 引 言
染料是与人类的衣食住行密切相关的一种重要精细化工产品，随着工业的迅猛发展，广泛使用染料导致含染料废水大量排放到水体中而造成污染，少量染料废水排放也导致大片水体着色，既影响了水体的美观又减少透光量，从而减少水生物的光合作用
［１］
．印染废水已成为水体、土壤的
主要污染源，为最难治理的工业废水［２］
．水体中染
料的脱除方法有絮凝，氧化或臭氧化等，但这些技术有效率低，成本高等不足，所以难以普遍使用．因此，研究者研究采用廉价易得、可重复使用的材料用于处理染料废水，一些低值材料特别天然高分子材料作为吸附剂处理印染废水的研究日益热门
［３］
．
纤维素是自然界中分布最广、含量最多的一种多醣，是组成植物细胞壁的主要成分．基于天然纤
维素的水处理用吸附剂已经广泛用于吸附水中的重金属离子、有机污染物及染料等
［４］
．活性碳是黑色
粉末状或颗粒状的无定形碳．活性炭主成分除了碳以外还有氧、氢等元素．活性炭在结构上碳是不规则排列，交叉连接之间有细孔，在活化时将产生碳组织缺陷，因此为一种多孔碳，堆积密度低，比表面积大，可广泛用于染料的吸附及脱除工作
［５］
．
磁性纳米材料是指材料尺寸在纳米级，通常在１～１００ｎｍ的准零维超细微粉，一维超薄膜或
二维超细纤维（丝）或由它们组成的固态或液态材料．磁性纳米材料由于比表面大的特点，对染料具
有较好的吸附作用，可以在较宽酸度范围吸附大量的染料，并且吸附效率高，吸附时间短，材料可以重复使用，对于处理环境污水中的染料具有一定的应用价值
［６］
，其中尤其以Ｆｅ３Ｏ４，γ‐Ｆｅ２Ｏ３因
为制备简易，应用最为广泛［７］
．
刚果红是一种联苯胺类偶氮染料，其流失率高所以易进入水体，是代表性印染污染物之一
［８‐１０］
．其脱
除的方法以吸附剂吸附应用和研究最为广泛［１１］．本实验设计了一种包埋了磁性纳米粒子和活性炭的纤维素基吸附剂，以便提高其对染料的吸附能力，并提高其操作使得性，并以刚果红为染料污染物，研究了其吸附性能．
１ 实验部分
１．１ 材料
纤维素由湖北化纤集团有限公司（湖北，襄樊）提供，刚果红又名棉红、直接大红等，购自北京化工厂，分析纯，分子式Ｃ３２Ｈ２２Ｎ６Ｎａ２Ｏ６Ｓ２，为双偶氮酸性染料．γ‐Ｆｅ２Ｏ３购自阿拉丁公司，
货号：Ｆ１０５４１３，５００ｇ；其它试剂均为分析纯．１．２ 仪器
ｐＨＳ‐３Ｂ型精密ｐＨ计（上海精密科学仪器）；超声分散器（上海五相仪器仪表有限公司）；ＵＶ‐１８００ＰＣ紫外可见分光光度计（中国，上海）．
１８
武汉工程大学学报第３６卷
１．３ 微球制备方法
将２００ｇＮａＯＨ／尿素（７．０／１２．０，质量比）水溶液在冰箱中冷却到－１２．７℃后，立即加入６．０ｇ纤维素在８０００ｒ／ｍｉｎ的转速下快速搅拌２ｍｉｎ使其溶解．３．５ｇγ‐Ｆｅ２Ｏ３和０．５ｇ活性炭粉末加入到纤维素溶液中，快速搅拌３０ｍｉｎ使其充分分散．混合溶液在室温下真空脱泡．所得混合溶液用注射器恒速滴加到氯化钠凝固浴中．微球在凝固浴中固化２４ｈ，然后用去离子水洗涤直至无氯离子，使用前在水中保藏．
１．４ 方法
刚果红浓度采用分光光度法测定［１２］．在波长４９９ｎｍ处测定其吸光度，按照拟合方程计算溶液中刚果红质量浓度，微球对溶液中刚果红的脱除率和吸附量用下式计算［３］：
脱除率％＝（Ｃ０－Ｃｅ）／Ｃ０×１００％（１）
平衡吸附量＝（Ｃ０－Ｃｅ）Ｖ／ｍ（２）
式（１）和（２）中，Ｃｏ：刚果红初始质量浓度，ｇ／Ｌ；Ｃｅ：刚果红吸附平衡质量浓度，ｇ／Ｌ；Ｖ：刚果红溶液体积，Ｌ；ｍ：微球吸附剂质量，ｇ．
１．４．１ 微球用量对刚果红脱除效果的影响 分别加入湿微球吸附剂１５、２０、２５、３０和３５ｇ到盛有１００ｍＬ质量浓度８ｍｇ／Ｌ刚果红溶液的２５０ｍＬ锥形瓶中．室温下振荡吸附２０ｍｉｎ，测定上层清液中刚果红浓度并计算脱除率．
１．４．２ 吸附剂吸附时间对刚果红脱除率的影响 取微球吸附剂６份，每份２５ｇ，分别加入盛有１００ｍＬ质量浓度８ｍｇ／Ｌ刚果红溶液的２５０ｍＬ锥形瓶中，在摇床中室温下各振荡吸附５、１０、１５、２０、２５ｍｉｎ和３０ｍｉｎ，测定上层清液中刚果红浓度，并计算刚果红的脱除率．
１．４．３ 刚果红溶液ｐＨ值对刚果红脱除效果的影响 调节刚果红溶液的ｐＨ值分别约为６．０、６．５、７．０、７．５、８．０、８．５，均加入２５ｇ微球吸附剂到盛有１００ｍＬ上述刚果红溶液的２５０ｍＬ锥形瓶中，室温下吸附２０ｍｉｎ，测定上层清液中刚果红浓度，并计算脱除率．
１．４．４ 温度对于刚果红脱除效果的影响 取２５ｇ微球吸附剂５份，加入到盛有１００ｍＬ质量浓度为８ｍｇ／Ｌ刚果红溶液的５个２５０ｍＬ锥形瓶中，分别在２５、３５、４５、５５℃和６５℃温度下吸附２０ｍｉｎ，测定上清液中残留刚果红质量浓度，并计算脱除率．
１．４．５ 刚果红溶液初始深度对刚果红脱除效果的影响 取微球吸附剂４份分别投入到不同质量浓度（５、８、１５、２０ｍｇ／Ｌ）ｐＨ＝７．５０的１００ｍＬ刚果红溶液的锥形瓶中，室温下振荡吸附２０ｍｉｎ，测定上清液中刚果红浓度，并计算脱除率．１．４．６ 吸附剂对刚果红的吸附等温线 分别加入２５ｇ微球吸附剂到１００ｍＬ质量浓度为５、１０、１５、２０、２５ｍｇ／Ｌ刚果红溶液的２５０ｍＬ锥形瓶中，室温下振荡２０ｍｉｎ，测定上层清液中刚果红浓度，计算平衡溶液浓度及吸附量并以此数据作吸附等温曲线．
Ｌａｎｇｍｕｉｒ等温吸附方程为：
Ｃｅ
ｑｅ＝
１
ＫＬｑ∞＋
１
ｑ∞Ｃｅ（３）式中，Ｃｅ：刚果红的平衡质量浓度，ｇ／Ｌ；ｑｅ：平衡吸附量，ｍｇ／ｇ；ＫＬ：Ｌａｎｇｍｕｉｒ吸附常数，Ｌ／ｇ；ｑ∞：单层饱和吸附量，ｍｇ／ｇ‐．
Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ等温吸附方程为：
ｌｇｑｅ＝ｌｇＫＦ＋１ｎｌｇＣｅ（４）
式（４）中，ＫＦ：Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ吸附常数，Ｌ／ｇ；ｎ：常数．试验均重复３次．
２ 结果与讨论
２．１ 吸附剂用量对刚果红脱除率的影响
从图１可知微球对刚果红的脱除率随微球用量的增加而增大，２５ｇ微球时刚果红脱除率为９５．６％．当微球吸附剂用量多于２５ｇ时，刚果红脱除率基本没有增加，这是由于吸附效果与微球和溶液之间的有效接触密切相关，初始阶段当增加微球用量时，增加了微球和溶液的有效接触，当加入量达到一定时有效接触的增加有限，脱除率保持不变．所以试验选定２５ｇ为吸附剂用量．
图１ 微球用量对刚果红脱除效果的影响
Ｆｉｇ．１ Ｅｆｆｅｃｔｏｆｄｏｓａｇｅｏｆｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅｓｏｎｒｅｍｏｖａｌ
ｒａｔｅｏｆＣｏｎｇｏｎｒｅｄ
２．２ 吸附时间对刚果红脱除率的影响
由图２可知初始阶段随时间的增加微球对刚
第１０期冯建波，等：水中刚果红的磁性活性炭／纤维素微球法脱除１９
果红的脱除率增加很快，２０ｍｉｎ后不再有大的增
加且达到吸附平衡，之后增加时间脱除率保持稳定．故试验时间选定为２０
ｍｉｎ．
图２ 时间对刚果红脱除效果的影响
Ｆｉｇ．２ ＥｆｆｅｃｔｏｆａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｔｉｍｅｏｎｒｅｍｏｖａｌｒａｔｅｏｆＣｏｎｇｏｎｒｅｄ
２．３ 刚果红溶液ｐＨ值对刚果红脱除率的影响
图３可知吸附剂对刚果红的脱除效果随着溶液ｐＨ值增大相应增加，ｐＨ＝７．５０时，脱除率可达９６．２％，随着ｐＨ值的继续增加脱除率基本不变．这是由于微球中含有羟基等官能团，当刚果红溶液ｐＨ值＜７时，二者结合相对较难，随着ｐＨ值继续增大，微球对染料的吸附随之增加，在刚果红溶液ｐＨ值＝７．５０时，微球对其吸附有最大吸
附量．
图３ ｐＨ值对刚果红脱除效果的影响Ｆｉｇ．３ ＥｆｆｅｃｔｏｆｐＨｏｎｒｅｍｏｖａｌｒａｔｅｏｆＣｏｎｇｏｎｒｅｄ
２．４ 温度对刚果红脱除率的影响从图４可知，在２５～４０℃时，微球对刚果红的脱除率从９０．３％增加到９６．５％当温度从２５℃升高４０℃时，此温度范围内微球对刚果红的吸附有比较好的效果．当温度高于４０℃时，脱除效果
大幅下降，这可能是因为温度升高会使染料的解析速度远大于吸附速度而不利于微球对染料刚果
红的吸附．
图４ 温度对刚果红脱除效果的影响
Ｆｉｇ．４ ＥｆｆｅｃｔｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｎｒｅｍｏｖａｌｒａｔｅｏｆＣｏｎｇｏｎｒｅｄ
２．５ 刚果红溶液初始深度对刚果红脱除率的影响
由图５可知刚果红溶液初始质量浓度从５ｍｇ／Ｌ增到１５ｍｇ／Ｌ时，脱除率逐步增大，脱除率可达９６．４％，但刚果红溶液浓度继续增加时，脱除率变化不明显，
这是由于微球吸附量已经达到饱和．
图５ 刚果红初始浓度对刚果红脱除效果的影响Ｆｉｇ．５ ＥｆｆｅｃｔｏｆｉｎｉｔｉａｌｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆＣｏｎｇｏｒｅｄｏｎ
ｒｅｍｏｖａｌｏｆＣｏｎｇｏｎｒｅｄ
２．６ 微球对刚果红的吸附等温线
对图６中数据采用Ｌａｎｇｍｕｉｒ和Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ等温吸附方程进行模拟，求出它们的等温吸附模型参数，代入式（３）和式（４）得到，Ｌａｎｇｍｕｉｒ和Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ等温吸附方程的决定系数分别为０．９９７５，０．９５２５，故２种模型都能近似模拟此染料的吸附平衡数据，可以认为制备的微球对刚果红的吸附是化学吸附和物理吸
２０ 武汉工程大学学报
第３６卷
附的综合作用
［１１］
．
图６ 微球对刚果红的吸附等温线
Ｆｉｇ．６ ＡｄｓｏｒｐｔｉｏｎｉｓｏｔｈｅｒｍｏｆＣｏｎｇｏｎｒｅｄ
３ 结 语
包埋活性炭的磁性纤维素微球有较强的吸附
脱除作用，吸附平衡时间约为２０ｍｉｎ．ｐＨ为弱碱性时包埋活性炭的磁性纤维素微球吸附脱除刚果红的较适宜，ｐＨ＝７．５０时，刚果红脱除率达到了９６．２％．包埋活性炭的磁性纤维素微球对刚果红的等温吸附过程均比较符合Ｌａｎｇｍｕｉｒ和Ｆｒｅｕｎ‐ｄｌｉｃｈ模型，所以微球对刚果红的吸附是化学吸附和物理吸附的综合作用的结果．包埋活性炭的磁性纤维素微球是一种吸附脱除刚果红染料的理想功能材料，有望用于水相中染料的脱除．
致 谢
感谢湖北省教育厅以及湖北轻工职业技术学院的资助．参考文献：
［１］ 邹秋月，杨萍，王燕，等．牡蛎壳煅烧物对刚果红的吸
附研究［Ｊ］．化工技术与开发，２０１０（６）：４８‐５０．ＺＯＵＱＩＵ‐ｙｕｅ，ＹＡＮＰｉｎｇ，ＷＡＮＹａｎ，ｅｔａｌ．ＳｔｕｄｙｏｎａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｏｆＣｏｎｇｏｒｅｄｉｎｗａｔｅｒｏｎｃａｌｃｉｎｅｄｏｙｓ‐ｔｅｒｓｈｅｌｌｐｏｗｄｅｒ［Ｊ］．Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆ
ＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ，２０１０（６）：４８‐５０．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）．
［２］ 赵二劳，王美林，范建凤．花生壳对刚果红的吸附性
能［Ｊ］．生态与农村环境学报，２０１０，２６（４）：３７２‐３７５．
ＺＨＡＯＥｒ‐ｌａｏ，ＷＡＮＧＭｅｉ‐ｌｉｎ，ＦＡＮＪｉａｎ‐ｆｅｎｇ．Ａｄ‐ｓｏｒｐｔｉｏｎｏｆｃｏｎｇｏｒｅｄｂｙｐｅａｎｕｔｓｈｅｌｌｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌｏｆ
ＥｃｏｌｏｇｙａｎｄＲｕｒａｌＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，２０１０，２６（４）：３７２‐３７５．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）．［３］ 贾海红，周洪英，王学松．生物吸附剂壳聚糖对刚果
红的吸附［Ｊ］．食品与生物技术学报，２０１３，３２（６）：６５１‐６５５．
ＪＩＡＨａｉ‐ｈｏｎｇ，ＺＨＯＵＨｏｎｇ‐ｙｉｎｇ，ＷＡＮＧＸｕｅ‐ｓｏｎｇ．Ｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｂｉｏｓｏｒｐｔｉｏｎｏｆｃｏｎｇｏｒｅｄｂｙｃｈｉ‐ｔｏｓａｎ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＦｏｏｄＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏ‐
ｇｙ，２０１３，３２（６）：６５１‐６５５．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）．
［４］ 田野，孟令蝶，吴敏，等．纤维素基吸附剂———绿色，
经济的水处理材料［Ｊ］．环境化学，２０１１，３０（１）：３２６‐３３０．
ＴＩＡＮＹｅ，ＭＥＮＧＬｉｎｇ‐ｄｉｅ，ＷＵＭｉｎ，ｅｔａｌ．Ｃｅｌｌｕ‐
ｌｏｓｅｂａｓｅｄａｄｓｏｒｂｅｎｔｓ‐ｇｒｅｅｎａｎｄｌｏｗ‐ｃｏｓｔｍａｔｅｒｉａｌｓｆｏｒｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔ［Ｊ］．ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，
２０１１，３０（１）：３２６‐３３０．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）．
［５］ 董静，黄建骅，程岚，等．改性棕榈纤维活性炭对活
性染料的吸附性能［Ｊ］．纺织学报，２０１４，３５（５）：７２‐８０．
ＤＯＮＧＪｉｎｇ，ＨＵＡＮＧＪｉａｎ‐ｈｕａ，ＣＨＥＮＧＬａｎ，ｅｔａｌ．Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｋｉｎｅｔｉｃｓｏｆｒｅａｃｔｉｖｅｄｙｅｏｎｔｏｍｏｄｉｆｉｅｄ
ｐａｌｍｆｉｂｅｒａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＴｅｘｔｉｌｅ
Ｒｅａｓｅａｒｃｈ，２０１４，３５（５）：７２‐８０．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）．［６］ 陈晓影，娄大伟，连丽丽，等．Ｆｅ３Ｏ４＠ＮｉＳｉＯ３磁性纳
米粒子对刚果红的吸附性能研究［Ｊ］．吉林化工学院学报，２０１４，３１（３）：４３‐４６．
ＣＨＥＮＸｉａｏ‐ｙｉｎｇ，ＬＯＵＤａ‐ｗｅｉ，ＬＩＡＮＬｉ‐ｌｉ，ｅｔａｌ．ＴｈｅｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｏｆｃｏｎｇｏｒｅｄｏｎＦｅ３Ｏ４＠ＮｉＳｉＯ３ｍａｇｎｅｔｉｃｐａｒｔｉｃｌｅｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＪｉｌｉｎＩｎｓｔｉ‐ｔｕｔｅｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１４，３１（３）：４３‐４６．
（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）．
［７］ ＳＨＩＨ．ＧｒｅｅｎｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆＦｅ３Ｏ４ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓｗｉｔｈ
ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｕｓｉｎｇｕｒｅａｓｅａｎｄｔｈｅｉｒａｐｐｌｉｃａ‐ｔｉｏｎｉｎｄｙｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ［Ｊ］．ＤａｌｔｏｎＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ，
２０１４，４３：１２４７４‐１２４７９．
［８］ ＤＡＷＯＯＤＳ，ＳＥＮＴＫ，ＰＨＡＮＣ．Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄ
ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓａｔｉｏｎｏｆｎｏｖｅｌ‐ａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎｆｒｏｍｗａｓｔｅｂｉｏｍａｓｓｐｉｎｅｃｏｎｅａｎｄｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｒｅｍｏｖａｌ
ｏｆｃｏｎｇｏｒｅｄｄｙｅｆｒｏｍａｑｕｅｏｕｓｓｏｌｕｔｉｏｎｂｙａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｗａｔｅｒ，Ａｉｒ＆ＳｏｉｌＰｏｌｌｕｔｉｏｎ，２０１４，２２５（１）：１‐
１６．
［９］ ＭＩＴＴＡＬＡ．Ｐｒｏｃｅｓｓｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｆｏｒｔｈｅｒｅｍｏｖａｌｏｆ
ｈａｚａｒｄｏｕｓ
ａｎｉｏｎｉｃ
ａｚｏ
ｄｙｅ
Ｃｏｎｇｏ
ｒｅｄ
ｆｒｏｍ
ｗａｓｔｅｗａｔｅｒｂｙｕｓｉｎｇｈｅｎｆｅａｔｈｅｒａｓｐｏｔｅｎｔｉａｌａｄｓｏｒ‐ｂｅｎｔ［Ｊ］．ＤｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎａｎｄＷａｔｅｒＴｒｅａｔｍｅｎｔ，２０１４，５２（１‐３）：２２７‐２３７．［１０］ ＷＡＮＧＷ．ＡｕｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓｄｅｃｏｒａｔｅｄＫａｐｏｋｆｉｂｅｒ
ｂｙａｆａｃｉｌｅｎｏｎｃｏｖａｌｅｎｔａｐｐｒｏａｃｈｆｏｒｅｆｆｉｃｉｅｎｔｃａｔａ‐ｌｙｔｉｃｄｅｃｏｌｏｒａｔｉｏｎｏｆＣｏｎｇｏＲｅｄａｎｄｈｙｄｒｏｇｅｎｐｒｏ‐
ｄｕｃｔｉｏｎ［Ｊ］．ＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＪｏｕｒｎａｌ，２０１４，２３７：３３６‐３４３．
［１１］ ＬＵＯＸ，ＺＨＡＮＧＬ．Ｈｉｇｈｅｆｆｅｃｔｉｖｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｏｆ
ｏｒｇａｎｉｃｄｙｅｓｏｎｍａｇｎｅｔｉｃｃｅｌｌｕｌｏｓｅｂｅａｄｓｅｎｔｒａｐｐｉｎｇ
第１０期冯建波，等：水中刚果红的磁性活性炭／纤维素微球法脱除２１
ａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨａｚａｒｄｏｕｓＭａｔｅｒｉ‐
ａｌｓ，２００９，１７１（１）：３４０‐３４７．
［１２］ ＰＵＲＫＡＩＴＭ．Ｒｅｍｏｖａｌｏｆｃｏｎｇｏｒｅｄｕｓｉｎｇａｃｔｉｖａ‐ｔｅｄｃａｒｂｏｎａｎｄｉｔｓｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨａｚ‐ａｒｄｏｕｓＭａｔｅｒｉａｌｓ，２００７，１４５（１）：２８７‐２９５．
ＲｅｍｏｖａｌｏｆＣｏｎｇｏｒｅｄｉｎｗａｔｅｒｂｙｍａｇｎｅｔｉｃａｃｔｉｖａｔｅｄ
ｃａｒｂｏｎ／ｃｅｌｌｕｌｏｓｅｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅｓ
ＦＥＮＧＪｉａｎ‐ｂｏ
ＨｕｂｅｉＬｉｇｈｔＩｎｄｕｓｔｒｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｗｕｈａｎ４３００７０，Ｃｈｉｎａ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｄｅｖｅｌｏｐｈｉｇｈｅｆｆｅｃｔｉｖｅａｄｓｏｒｂｅｎｔｓｆｏｒｒｅｍｏｖａｌｏｆｄｙｅｓ，ｔｈｅｍａｇｎｅｔｉｃｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓａｎｄａｃｔｉ‐ｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎｐｏｗｄｅｒｓｗｅｒｅｅｍｂｅｄｄｅｄｉｎｃｅｌｌｕｌｏｓｅｍａｔｒｉｘｔｏｆａｂｒｉｃａｔｅａｂｉｏａｄｓｏｒｂｅｎｔ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｄｏｓ‐ａｇｅｏｆｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅｓ，ｉｎｉｔｉａｌｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆＣｏｎｇｏｒｅｄ，ｐＨ，ｔｉｍｅａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｎｔｈｅｒｅｍｏｖａｌｒａｔｅｏｆＣｏｎｇｏｒｅｄｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．ＲｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｄｏｓａｇｅｏｆｗｅｔａｄｓｏｒｂｅｎｔｗｉｔｈＣｏｎｇｏｒｅｄａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｉｓ２５ｇ；ｔｈｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｒｅａｃｈｅｓｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍｉｎ２０ｍｉｎｕｔｅｓ；ｒｅｍｏｖａｌｒａｔｅｏｆＣｏｎｇｏｒｅｄｒｅａｃｈｅｓ９６．４％ａｔｐＨｏｆ７．５０ａｔｔｈｅｒｏｏｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｈａｓａｇｒｅａｔｅｒｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｔｈｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ，ｗｈｉｃｈｉｓｂｅｓｔａｔ４０℃．ＴｈｅｉｓｏｔｈｅｒｍａｌａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｍａｇｎｅｔｉｃｃｅｌｌｕｌｏｓｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅｓｏｎＣｏｎｇｏｒｅｄｃａｎｂｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄｂｙＬａｎｇｍｕｉｒａｎｄＦｒｅｕｎｄｌｉｃｈｅｑｕａｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｉｓｐｈｙｓｉ‐ｃａｌａｄｓｏｒｐｔｉｏｎａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ；ｍａｇｎｅｔｉｃｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ；ａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎ；ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ；Ｃｏｎｇｏｒｅｄ．
本文编辑：张 瑞
水中刚果红的磁性活性炭／纤维素微球法脱除
作者：冯建波， FENG Ji an-bo
作者单位：湖北轻工职业技术学院,湖北武汉,430070
刊名：
武汉工程大学学报
英文刊名：Journal of Wuhan Institute of Technology
年，卷(期)：2014(10)
本文链接：https://www.360docs.net/doc/124204548.html,/Periodical_whhgxyxb201410004.aspx
表面含羧基磁性高分子复合微球的制备
第22卷第4期高分子材料科学与工程Vol.22,No.4 2006年7月POLYMER MAT ERIALS SCIENCE AND ENGINEERING Jul.2006表面含羧基磁性高分子复合微球的制备 赵吉丽1,韩兆让1,王 莉1,刘春丽1,余 娜1,张群利2 (1.吉林大学化学学院,吉林长春130023;2.东北林业大学包装工程系,黑龙江哈尔滨150040) 摘要:用化学共沉淀法制备了F e3O4纳米微粒,并对F e3O4微球表面进行改性,以磁性Fe3O4为核,通过苯乙烯和丙烯酸的乳液共聚,制备了粒径均匀、以苯乙烯和丙烯酸共聚物为壳、表面含有一定羧基的磁性高分子纳米复合微球。测定了此微球的形态、结构和粒径,探讨了聚合单体、乳化剂等因素对微球合成的影响。 关键词:纳米Fe3O4;乳液聚合;核壳粒子;磁性高分子复合微球 中图分类号:T Q316.33+4 文献标识码:A 文章编号:1000-7555(2006)04-0204-04 近几十年来,性质特殊的磁性高分子复合微球备受关注[1]。它是一种高分子生物材料,既保留了高分子的特性,又具有超顺磁性,因此可方便地利用磁场进行定位。当微球经过共聚或表面改性后,其表面可引入不同的功能基团(如-COOH、-NH2、-OH、-SO3H、-CH3Cl 等),从而使材料获得了新的性能,例如,可在室温下形成Schiff碱共价结合蛋白质、酶和细胞等生物活性物质,还可用于磁场分离,因而在细胞分离核酸分离、免疫检测以及靶向药物等生物化学和生物医学方面有着广泛的应用前景。 目前,人们已采用分散聚合[2]、悬浮聚合、乳液聚合、微乳液聚合[3]、双乳液聚合[4]、反相乳液聚合[5]等方法对磁性高分子微球的制备进行了广泛的研究。本文利用改进的乳液聚合法制备了磁性高分子微球,并对其制备过程的影响因素进行了考察。 1 实验部分 1.1 材料 FeCl2 4H2O:分析纯;FeCl3 6H2O:分析纯;无水Na2CO3:分析纯;十二烷基苯磺酸钠(SDBS):化学纯;油酸:化学纯;苯乙烯(St):分析纯;丙烯酸(AA):化学纯,单体经减压蒸馏除去阻聚剂;偶氮二异丁腈(AIBN):分析纯,重结晶后使用;二乙烯苯(DVB):分析纯;经碱洗除去阻聚剂;氨水(质量分数为25%～28%):分析纯;蒸馏水。 1.2 磁性高分子微球的合成 1.2.1 油酸改性的磁性Fe3O4的制备[3,6,7]:在500mL三口瓶中,加入27g FeCl3 6H2O和12 g FeCl2 4H2O,用100mL蒸馏水溶解,激烈搅拌下,快速加入80mL质量分数为25%～28%的浓氨水,反应10m in,然后加入11mL油酸,加热到70℃反应30min,继续加热到110℃,以除去水蒸汽和未反应的氨水,静置,冷却至室温,多次用蒸馏水(每次用150mL)洗涤,干燥,保存。 1.2.2 羧基磁性高分子微球的制备:将0.5g 上述制备的磁性纳米粒子(M P)、0.5m LDVB、0.1g无水Na2CO3和0.4g SDBS依次加入体积为60mL的蒸馏水中,在N2气氛下移入250 m L三颈圆底烧瓶中,充分搅拌乳化30min,升温至70℃,加入0.04g AIBN,保持N2气氛,加热到75℃时,滴加含有0.06g AIBN和体积比为10∶1的St与AA的混合液11mL,以300r/min的速度搅拌,反应10h。所得乳液呈棕色。 收稿日期:2005-06-20;修订日期:2005-09-08 联系人:韩兆让,主要从事高分子纳米材料与仿生材料研究,E-mail:hanz r@https://www.360docs.net/doc/124204548.html,
活性炭过滤器技术说明
活性炭过滤器技术说明 一、简介 一种罐体的过滤器械，外壳一般为不锈钢或者玻璃钢，内部填充活性炭，用来过滤水中的游离物、微生物、部分重金属离子，并能有效降低水的色度。 活性炭过滤器是一种较常用的水处理设备，作为水处理脱盐系统前处理能够吸附前级过滤中无法去除的余氯,可有效保证后级设备使用寿命，提高出水水质，防止污染，特别是防止后级反渗透膜，离子交换树脂等的游离态余氧中毒污染。同时还吸附从前级泄漏过来的小分子有机物等污染性物质，对水中异味、胶体及色素、重金属离子等有较明显的吸附去除作用，还具有降低COD的作用。可以进一步降低RO进水的SDI值，保证 SDI<5，TOC<2.0ppm。 二、应用范围 广泛适用于食品、医药、电子、化工、工业废水等行业。 1、能满足液压系统对过滤精度的要求，能够阻挡一定的杂质进入系统; 2、滤芯应该具备足够的强度，不会因压力而受到损坏; 3、通流的能力大，压力损失小; 4、易于清洗、更换。 三、特点 功能 1．活性炭吸附过滤器缸体采用水力模拟长径设计，并采用粒径合理，比表面积大于 1000m2/g 的高效活性炭，使其既有上层特效过滤又有下层高效吸附等功能，大大提高产水净化程度和碳的使用寿命。 2．经HG活性炭吸附过滤器处理后水质余氯含量：≤0.1PPM。 3．对水体中异味、有机物、胶体、铁及余氯等性能卓著； 4．对于降低水体的浊度、色度，净化水质，减少对后续系统（反渗透、超滤、离子交换器）的污染等也有很好的作用 产品 1、效率高：24小时连续工作，不需停机反冲洗。
2、运行费用低：不需高扬程大流量的反冲洗泵。 3、维护费用低：其在运行过程中除石英砂滤料外没有任何转动部件，故障率低，维护费用省。 4、一次性投资低：不需单设混凝池、澄清池等设施，不需反冲洗泵和电动、气动阀门等设备，工程量小，一次性投资省。 5、水头损失小：单一滤料且滤料清洁及时，水头损失小，总水头损失≤0.5m。 6、进水水质要求宽松：可长期承受150mg/L浓度SS进水水质，短时承受300mg/L浓度SS冲击而出水水质不变。 7、出水水质稳定、过滤效果好。滤料清洁及时，可保证高质、稳定的出水效果，无周期性水质波动现象。 8、易于改扩建：所采用的单元操作方式可根据水量变化灵活增加或删减过滤器数量，易于改扩建。 9、占地面积小，外形美观：其将传统的三段式再生水处理工艺为一体，节省用地约70-80%;外观更美观、紧凑。 四、原理 1、工作原理 活性炭的吸附原理是：在其颗粒表面形成一层平衡的表面浓度。活性炭颗粒的大小对吸附能力也有影响。一般来说，活性炭颗粒越小，过滤面积就越大。所以，粉末状的活性炭总面积最大，吸附效果最佳，但粉末状的活性炭很容易随水流入水箱中，难以控制，很少采用。颗粒状的活性炭因颗粒成形不易流动，水中有机物等杂质在活性炭过滤层中也不易阻塞，其吸附能力强，携带更换方便。 活性炭的吸附能力和与水接触的时间成正比，接触时间越长，过滤后的水质越佳。注意：过滤的水应缓慢地流出过滤层。新的活性炭在第一次使用前应洗涤洁净，否则有墨黑色水流出。活性炭在装入过滤器前，应在底部和顶部加铺2～3厘米厚的海绵，作用是阻止藻类等大颗粒杂质渗透进去，活性炭使用2～3个月后，如果过滤效果下降就应调换新的活性炭，海绵层也要定期更换。 活性炭过滤器压力容器是一种内装填粗石英砂垫层及优质活性炭的压力容器。 在活性炭颗粒表面形成一层平衡的表面浓度，再把有机物质杂质吸附到活性
免疫磁性微球技术专题
免疫磁性微球技术专题 技术简介： 免疫磁性微球（Immunomagnetic Microspheres，IMMS），或称免疫磁珠（Immunomagnetic Beads，IMB）是免疫学和超顺磁性磁珠结合而发展起来的一类新型材料。免疫磁珠是包被有抗体或具有抗体结合功能的超顺磁性微球，当它与含有靶物质的样品混合孵育时，可与靶物质特异性地结合而形成具有磁响应性的复合物，此复合物可被磁场滞留，从而与样品中其他杂质分离。免疫磁性分离简便易行，分离纯度高，保留靶物质活性，且高效、快速、低毒，可广泛应用于细胞分离和提纯、免疫检测、免疫纯化、免疫沉淀等领域。 核心原理： 磁性材料在高温条件下，或是磁性颗粒的粒度很小时，其磁性很容易随周围的磁场改变而改变，磁体的极性也呈现出随意性，难以保持稳定的磁性能，这种现象就是超顺磁效应。超顺磁性磁珠能在外部磁场的作用下迅速聚集，当磁场撤离后即可重新分散而不带有剩磁，这种特性使其作为一种新型的分离纯化基质被广泛用于生物活性物质的分离纯化技术上。理想的磁珠具有均匀的球形、由具有超顺磁性的铁质核心及高分子保护外壳，大小从50~10000nm 不等。表面常带有化学功能的基团，如-OH、-NH2、 -COOH和-CONO2等，使得磁珠几乎可以偶联任何具有生物活性的蛋白。磁珠与多数生物高分子如多聚糖、蛋白质等具有良好的生物相容性。在生物工程，特别是在生物医学领域应用，具有良好的生物相容性是非常重要的。免疫磁珠用于细胞分离和提纯： 在临床医学和基础医学研究领域，经常需要对各种需要的特定种类的细胞进行分离，流式细胞分选技术是一种目前使用较多的细胞分选方法，其原理是用荧光标记抗体的细胞受光激发后在电场中运动方向会发生改变，藉此来将抗体阴性细胞分开，但该方法存在费用高、分离时间长，细胞处理量小等缺陷。 应用免疫磁珠分离细胞是细胞分选的一大突破，该方法方便、快速、分离细胞的纯度高，具有较好的生物活性。使用免疫磁珠进行分离细胞有两种方式；直接从细胞混合液中分离出靶细胞的方法，称为阳性分离；用免疫磁珠去除无关细胞，使靶细胞得以纯化的方法称为阴性分离。免疫磁珠技术可用来分离人类各种细胞如红细胞、外周血嗜酸/碱性粒细胞，神经干
磁性微球的生物医学进展
磁性微球的生物医学进展 1、磁性微球的制备 磁性微球的制备方法较多，不同类型的磁性微球制备方法不同。大致可分为物理法和化学法。物理法有喷雾干燥、热处理法和冷冻凝聚法。化学法有乳液聚合法、悬浮聚合法、分散聚合法、自组装法和生物合成法等。 1.1喷雾干燥法 喷雾干燥法是将磁流体分散在基体材料的溶液中，利用喷雾干燥制得磁性微球。王强斌等〔7〕将纳米磁流体分散在聚丙烯腈的N，N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液中，混合均匀后进行喷雾，得到外形规整、粒径分布较窄、磁含量约15% 的聚丙烯腈磁性微球，得到的磁性微球可作为固定化酶的载体。 1.2热处理法 热处理法是将蛋白质分散在磁流体中，在超声激烈搅拌下加热，使蛋白质稳定，可得到蛋白质包覆的磁性微球。Jchatterjee等〔8〕采用此法得到了分散性良好的人血清白蛋白(HSA)磁性微球。将HSA加入到磁流体中，然后将混合液倒入棉子油中，先在低温(4℃)下高速超声搅拌，然后加热到130℃，同时保持高速的搅拌，持续一定时间，然后冷却洗涤。得到的磁性微球分散良好，稳定性较化学交联蛋白质得到的磁性微球更好。 1.3冷冻凝聚法 冷冻凝聚法是将磁流体分散在基体材料中，再加入液体石蜡，搅拌。低温冷却后加入有机溶剂搅拌、过滤、洗涤可得到包覆Fe3O4的磁性微球。张胜〔9〕等利用冷冻法制备了包裹超微Fe3O4和平阳霉素的明胶磁性微球。此微球具有较好的靶向性和缓释性。 1.4乳液聚合法 乳液聚合法是将磁流体分散在高分子单体中，加入乳化剂，高速搅拌剪切乳化。同时高分子单体在乳液滴中发生聚合反应，形成了磁性颗粒均匀分散的磁性高分子微球。谢钢〔10〕采用乳液聚合法制备了PS(聚苯乙烯)/Fe3O4复合微球，并研究了不同的分散稳定剂对所制备的复合磁性微球的影响。悬浮聚合和乳液聚合类似，将磁流体加入到高分子单体中，不加乳化剂的情况下，借助高速搅拌的作用将单体分散成小液滴，单体在小液滴中反应，得到磁性高分子微球。王胜林〔11〕等采用悬浮聚合法制备了聚苯乙烯磁性微球。将Fe3O4磁性粒子用一种复合分散剂进行表面处理后分散到苯乙烯中，从而形成苯乙烯磁流体，在磁流体中加入引发剂单体二乙烯基苯(DVB)，然后将磁流体分散在水中，经过高速剪切
磁性高分子微球的制备及应用
作者简介:吴颉,1978年生,硕士研究生,研究方向为高分子材料化学。 开发与应用 磁性高分子微球的制备及应用 吴 颉 王 君 景晓燕 张密林 (哈尔滨工程大学化学工程系,哈尔滨 150001) 摘 要 本文对新型功能材料磁性高分子微球的组成、制备方法、应用及其发展前景进行了 简要介绍。 关键词 磁性高分子微球,磁性载体,固定化酶 The preparation and utilization of magnetic microspheres Wu Jie Wang J un Jing Xiaoyan Zhang Milin (Department of Chemical Engineering ,Harbin Engineering University ,Harbin 150001)Abstract The composition ,preparation ,application and development prospect of magnetic microspheres are re 2 viewed in this article 1 K ey w ords magnetic microspheres ,magnetic carrier ,immobilized enzyme 磁性高分子微球是最近发展起来的一种新型功 能高分子材料。它兼具磁性粒子和高分子粒子的特性,既可方便地从介质中分离,又可对其表面进行修饰从而赋予其表面多种功能团。因为其具有优异的特性,得以广泛地应用于精细化工、生物医学、生物工程学、细胞学等诸多领域。近年来适应不同要求的磁性高分子微球已成为一个新的研究热点。本文就磁性高分子微球的制备及应用作简要介绍。 1 磁性高分子微球的制备 111 组成材料 目前制备的磁性高分子微球主要有核-壳式结构和壳-壳-核结构。核-壳式结构中,核既可为 磁性材料,也可由聚合物组成,壳则相应为聚合物或无机物。通过单体共聚可以在磁性微球表面载上一定的功能团,实现磁性微球的表面功能化。如果单体共聚反应困难或表面无功能团,则可通过功能团 的转化得到所需的功能团。 制备磁性微球通常应用的磁性物质有:纯铁粉、羰基铁、磁铁矿、正铁酸盐、铁钴合金等,尤以Fe 3O 4磁流体居多。与磁性材料结合的高分子材料中天然高分子材料有壳聚糖、明胶、纤维素等,合成高分子材料最常用的是聚丙烯酰胺(PAM )和聚乙烯醇(PVA )。其中天然高分子材料因具有价廉易得、生物相容性好、可被生物降解等优点,得到了广泛的研究和应用。112 制备方法 磁性高分子微球的制备方法主要有包埋法、单体聚合法、化学转化法、生物合成法等。11211 包埋法 包埋法是运用机械搅拌、超声分散等方法使磁性粒子均匀悬浮于高分子溶液中,通过雾化、絮凝、沉积、蒸发等手段制得磁性高分子微球。磁性粒子表面与亲水性高分子之间存在一定的亲和力,所以 第30卷第8期 化工新型材料 Vol 130No 182002年8月 N EW CHEMICAL MA TERIAL S Aug.2002
水中硝酸盐的活性炭吸附去除
水中硝酸盐的活性炭吸附去除 摘要:本次研究的主要内容是：利用活性炭的吸附性吸附水中的硝酸根离子，观察硝酸跟离子浓度、流速和吸附效率之间的关系。经过研究，一定浓度硝酸根离子水以不同的流速经过活性炭的充分吸收后，吸收效率随速度的增大而减小。本次研究的目的是探讨去除水中硝酸根离子的方法，为去除硝酸根离子设备的的研究提供一定的前提准备。 关键词:活性炭；硝酸根离子；吸附 Abstract: Using the adsorbability of activated carbon adsorbing nitric acid ions in water to explore the relationship between the concentration, velocity of nitric acid ions and the adsorption efficiency.After the study,when the nitric acid root ions water with certain concentration is adequately absorbed by activated carbon in different velocity, the absorption efficiency decreaseswith the speed increasing. The purpose of the present study is to research the method of removing nitric acid root ions in water, which provides certain premisefor the researching the equipment for removing nitric acid root ions. Keywords: activated carbon; nitric acid root ions; adsorption 中图分类号：P578.5 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）ABSTRACTThe main contents of the study are : the use of activated carbon adsorption adsorption of water nitrate, with the observation of nitrate ion concentration, flow rate and adsorption efficiency of the relations between them. After the study, a certain concentration of nitrate ions in different water flow through the fully activated carbon absorption, With the absorption efficiency of the speed increases. This study was designed to examine the removal of nitrate ions, for the removal of nitrate ions of the equipment provided certain preconditions preparations. KEY WORDSactivated charcoal;nitrate radical ion;adsorption 0 前言： 本次研究采用圆柱性活性炭吸附一定含量的硝酸根离子水。因为这种活性炭比较普遍，价格比较便宜，处理工艺和操作都比较简单。通过本研究，可以了解活性炭的吸附性能和此方法的吸附效率与流速的关系，确定其实用性。
磁性高分子材料的分类
磁性高分子材料的分类 磁性高分子材料通常可分为复合型和结构型两种。前者是指以高分子材料与各种无机磁性物质通过混合粘结、填充复合、表面复合、层积复合等方式加工制得的磁性体，如磁性橡胶、磁性树脂、磁性薄膜、磁性高分子微球等；后者是指不用加入无机磁性物，高分子结构自身具有强磁性的材料，由于比重小、电阻率高，其强磁性来源与传统无机磁性材料很不相同,因此具有重要的理论意义和应用前景。 1、复合型磁性高分子材料 复合型磁性高分子材料主要是指在塑料或橡胶中添加磁粉和其他助剂，均匀混合后加工而成的一种复合型材料。复合型高分子磁性材料分为树脂基铁氧体类高分子共混磁性材料和树脂基稀土填充类高分子共混磁性材料两类，简称为铁氧体类高分子磁性材料和稀土类高分子磁性材料，目前以铁氧体类高分子磁性材料为主。 （1）铁氧体类高分子磁性材料 铁氧体类高分子磁性材料具有质轻、柔韧、成型后收缩小、制品设计灵活等特点，可制成薄壁或复杂形状的制品。但是其磁性不仅比烧结磁铁的差,也比稀土类磁性塑料的差。如果大量填充磁粉，制品的加工性和强度都会下降。所以铁氧体类高分子磁性材料主要用于家电和日用品。 （2）稀土类高分子磁性材料 填充稀土类磁粉制作的高分子磁性材料属于稀土高分子磁性材料。它与烧结型稀土类磁铁相比，虽然在磁性和耐热性方面较差，但
其成型性和力学性能优良，组装和使用方便，废品率低。稀土类高分子磁性材料的磁性虽不如稀土类烧结磁铁，但优于铁氧体类烧结磁铁，其力学强度、耐热性能和磁性能均优于铁氧体类高分子磁性材料。稀土类高分子磁性材料的加工性能较出色，可以满足电子工业对电子电气元件小型化、轻量化、高精密化和低成本的要求，可应用于小型精密电机、通讯设备传感器、继电器、仪器仪表、音响设备等多种领域，将成为今后高分子磁性材料发展的方向。 （3）复合型磁性高分子材料的粘结剂 目前磁性塑料的粘结剂主要是橡胶、热固性树脂和热塑性树脂。橡胶类粘结剂包括天然橡胶和合成橡胶，主要用于柔性复合磁体制造；热固性粘结剂一般用环氧树脂和酚醛树脂；热塑性粘结剂主要为聚酰胺(PA)、聚丙烯和聚乙烯等,其中PA类最常见，目前最常用的PA基体是尼龙6、尼龙66和尼龙12等。 （4）影响复合型磁性高分子材料性能的影响因素 影响复合型高分子材料磁性能的主要是磁粉的用量和粒径。磁性高分子材料的磁性能基本上不受高分子种类的影响，而主要取决于磁粉的性质和用量；磁粉的粒径对磁性高分子材料的磁性能有较大的影响，一般如果磁粉粒径较大，粒度分布不均匀，则其在复合材料中的分散不均匀，导致内退磁现象增强，还会造成应力集中，降低物理机械性能。磁粉粒径较小时，磁粉在高分子材料中分散均匀，且退磁能力也越小。当粒径足够小时，各颗粒成为单畴，这样当磁粉的粒径接近磁畴的临界晶粒直径时，磁性材料的矫顽力会大大增加。因此从理
活性炭过滤器原理及技术流程
活性炭颗粒的大小对吸附能力也有影响。一般来说，活性炭颗粒越小，过滤面积就越大。所以，粉末状的活性炭总面积最大，吸附效果最佳，但粉末状的活性炭很容易随水流入水族箱中，难以控制，很少采用。 活性炭过滤器原理及技术参数分析 一、活性炭过滤器作用原理 活性炭是一种很细小的炭粒单位面积有很大的微孔，通常我们叫他毛细管孔。这种毛细管具有很强的吸附能力，由于炭粒的表面积很大，在与与水中杂质充分接触。这些杂质能被吸附在微孔中，从而去掉水中胶体等杂质。活性炭还能吸附水中的CL离子以及臭氧，对水中的有机物也有一定的吸附能力，能明显的对水中的色素进行吸附，在水处理行业一般我们要求碘值在700mg以上，这样的活性炭的吸附能力较强。 二、活性炭过滤器制作结构 活性炭过滤器一般采用不锈钢304材质，碳钢材质，因为活性炭吸附水中CL等氧化剂、金属离子，微孔中的细菌以及化学物质，对罐体产生腐蚀，所以一般活性炭过滤器内要衬胶防腐。 三、活性碳过滤器技术参数 1、过滤速度：8-12m3/h 2、工作温度：常温工作压力 3、反洗压缩空气量：18-25L/m2.S 4、滤料层高：1000-1200mm 膨胀率50% 5、反洗强度：9-15L/m2.S 6、反冲洗时间：4-6分钟 四、活性炭过滤装置的工作方式： Ⅰ采水：生水自活性炭塔槽上方流入，经活性炭过滤装置下方流出，而得到去除杂质、臭味等水质。 Ⅱ逆洗：目的为逐出活性炭上方之沉积物。经一段时间的过滤后，若干杂质沉积在活性炭上方排出并除去。 Ⅲ沉整：在逆洗时活性炭会上浮，逆洗完成后将所有阀门关闭使活性炭因重力而沉下。 Ⅳ洗净：在逆洗时恐有杂质附在活性炭下面，用正洗来洗净以免在采水时候污染水质。
磁性微球在生化领域中的应用
do i:10.3969/j .iss n.1002-154X .2010.06.013 磁性微球在生化领域中的应用 冯国栋 赵卫星 (宝鸡文理学院化学化工系,陕西宝鸡721013) 摘 要 磁性微球作为一种新型功能材料,在生物工程等领域有着广泛的应用前景,着重介绍了磁性微球在生物分离、固定化酶、靶向药物等领域的应用。随着人们对磁性微球研究的不断深入,必将引起制备和应用技术的革命性进步,并且实现商业化具有广阔的前景。关键词 磁性微球 生化领域 超顺磁性 收稿日期:2010-06-03 基金项目:宝鸡文理学院科研资助项目(ZK09135) 作者简介:冯国栋(1980～),男,讲师,硕士,研究方向:磁性材料。 Magneti c M i crospheres i n the Fi eld of Appli cati on of Bi oche m i cal Feng Guodong Zhao W eixing (Depart m ent of Che m istry and Che m ical Engineering,Baoji University of A rts and Science,Shanxi Baoji,721013) Abstract Magnetic m icr os pheres,as a ne w functi onal material,has a wide range of app licati ons in the bi ol ogical engineering field .This article intr oduces the app licati on of the magnetic m icr os pheres in bi ol ogical separati on,enzy me i m mobilizati on,drug targeting,and other fields .A s peop le study the magnetic m icr os pheres the deepening of p repara 2ti on and app licati on of technol ogy will lead t o rev oluti onary advances,and commercializati on of a p r o m ising future . Keywords magnetic m icr os pheres bi oche m ical field super para magnetic behavi or 磁性微球的研究始于20世纪70年代末,磁性微球是指通过适当的方法使有机高分子与无机磁性纳米粒子结合起来形成的具有一定磁性及特殊结构的复合微球,是一种新型材料。因其具有磁性,可在外加磁场的作用下方便地被定位、导向和分离,有学者因此将其形象地称为动力粒子;同时,磁性微球既具有有机高分子材料的易加工和柔韧性,又具有无机材料的高密度和高力学性能以及生产成本低、能耗少、无污染等特点;至于结构特征尺寸属于纳米范畴的磁性微球,则具有大的比表面积和显著的界面效应和量子效应。而磁性微球的磁性仅仅是其性能的一部分,真正将其应用于生物医学领域还必须根据研究和应用需求将其通过共聚、表面改性等化学反应在微球表面引入多种反应性功能基(如:—OH 、—COOH 、—CHO 、—NH 2、—SH 等)外,也可以通过共价健来结合 酶、细胞、抗体等生物活性物质,进而可以结合各种功能物质,使物质同时具有多种功能;显然,所有应用于生物医学体系中的磁性微粒一般均具有核壳或类似核壳结构。其核心具有磁性,外层具有识别或键合作用的官能团的功能化层。根据材料组成可将磁性核的壳层功能化材料分为,无机和有机功能化材料。一般磁性微球按结构可分为3类(见图1):一是核为磁性,壳为非磁性的核/壳式结构(A ),二是核为非磁性,壳层为磁性的核/壳式结构(B );三是内外层皆为非磁性,中间层为磁性的夹心式结构(C ) 。 图1 常见的磁性微球结构 F i g.1 The s truc tu re o f the comm o n m agne ti c m i c r o sp he re — 54—第24卷第6期2010年6月 化工时刊 Chem i ca l I ndu s try Ti m e s Vo l .24,No.6 J un.6.2010
高分子磁性微球
磁性微球 磁性高分子微球是近年发展起来的一种新型磁性材料，是通过适当方法将磁性无机粒子与有机高分子结合形成的具有一定磁性及特殊结构的复合微球。磁性复合微球不仅具有普通高分子微球的众多特性还具有磁响应性，所以不仅能够通过共聚及表面改性等方法赋予其表面功能基(如-OH、-COOH、-CHO、-NH2,等)，还能在外加磁场作用下具有导向功能。目前，磁性复合微球已广泛用于生物医学、细胞学和分离工程等诸多领域。 一、功能化高分子磁性微球 具有生物活性的高分子生物材料是高分子功能团, 可以作为生物活性物质的载体,另一方科学与生命科学之间相互渗透而产生的一个重面又因其具有超顺磁性, 在外加磁场的作用下要的边缘领域, 是近50年以来高分子科学发展能快速、简单的分离, 使其在生物工程(固定化的一个重要特征。功能化的高分子磁性微球一酶)、生物医学(靶向药物、酶标、临床诊断)、细胞方面因其具有能够与生物活性物质反应的特殊学(细胞分离、细胞标记)等领域的研究日益活跃,并显示出较好的应用前景。 （1）功能化磁性微球与生物大分子的作用机理 包覆磁性颗粒的高分子材料带有多种具有反应活性的功能基团, 如羧基(—COOH)、羟基(—0H)、氨基(—N H2)、巯基(—SH)等, 这些功能基团能够与生物高分子(氨基酸、蛋白质、酶等)中的活性基团共价结合, 从而实现磁性微球作为生物载体的功能。同时通过磁性微球的功能基团也可在颗粒表面偶联特异性的靶向分子,如特异性配体、单克隆抗体等, 通过靶向分子与细胞表面特异性受体结合, 在细胞摄粒作用下进入细胞内, 可实现安全有效地用作靶向性药物、基因治疗、细胞表面标记、同位素标记等。 瑞典皇家理工学院的Mikhaylova等[ 3] 利用表面含有的—NH 2功能团的磁性微球运载BSA (牛血清蛋白), 先将功能基团—N H2 修饰到磁性纳米颗粒表面, 然后将BSA 中的—COOH 活化,利用—CO OH 和磁性微球表面的—NH2 形成肽键,从而实现磁性微球对BSA 的运载。红外光谱(FTIR)证实BSA 分子成功地联接到磁性纳米颗粒上;化学分析表明表面功能化的磁性纳米粒子对BSA 的运载能力远远大于未功能化的磁性纳米颗粒;磁性测试表明, 磁性微球表面包覆BS A 分子后, 仍呈超顺磁性,但饱和磁化强度有所降低。沈鹤柏等[ 4] 用微乳液的方法将SiO2 包覆在磁性粒子γ-Fe2 O3 表面, 通过脱水反应在纳米颗粒表面引入3-巯基丙基三甲氧基硅烷(M PTS)进行表面巯基化, 然后使修饰有过硫键的DNA 分子与M P TS 分子中的—SH 配位基形成-S-S-双键, 从而将磁性微球与生物大分子键合在一起。表面增强拉曼光谱(SERS)分析证实DN A 被有效地联接到磁性纳米粒子表面。 （2）磁性微球的功能化方法 磁性微球的功能化主要通过四种方法来实现:共混包埋法、界面吸附法、活化溶胀法和单体聚合法。 ○1共混包埋法：共混包埋法制备磁性高分子微球主要是通过范德华力、氢键、配位键或共价键等作用, 使溶解的高分子链缠绕在磁性纳米颗粒表面, 形成高分子包覆的磁性微球。Bahar 等[ 20] 通过共混包埋法将悬浮有Fe3 O4 的油相倒入水相, 经搅拌后在室温下蒸发出油相溶剂氯仿, 制得带有反应性醛基的磁性聚苯乙烯微球。 ○2界面吸附法是利用纳米颗粒本身的表面效应来制备磁性微球的一种方法。纳米颗粒由于表面原子的周围缺少相邻的原子, 导致了表面原子的晶体场环境和结合能与内部的原子不同, 具有很高的化学活性;并且, 纳米颗粒表面原子数与总原子数之比随着粒径的减小而急剧增大。这使得纳米颗粒表面能大大增加, 从而比较容易与其它原子相结合而稳定下来。生物大分子大都是两性分子, 因而当与纳米颗粒均匀混合后, 调节溶液的pH 值使生物大分子与纳
活性炭和水的处理
活性炭和水的处理 一、有机物对水源的污染 水是环境的重要因素之一，是人类生存不可缺少的物质。因此，水质的好坏将直接关系到人体的健康。 近年由于工农业的发展，产生的废水废渣多没得到很好的处理就排入江河湖海，导致水源的严重污染，成为全世界环境污染的重大问题。受污染的水虽经过水厂的处理，仍然不能保证水质的彻底安全。因为水厂的水处理过程不外乎混凝、沉淀、过滤和消毒。这些处理方法主要是改善水的感观性质和杀灭病菌。对一些化学物质也有一定的去除效果，但对某些有毒有害物质或有机物去除的效果却很差。例如对酚、有机氯农药、合成洗涤剂、四氯化炭、氯仿、氰化物、汞、铬、镉、病毒等等。美国癌症研究所从饮水中鉴定出有机物767种，其中致癌物质20种，可疑致癌物质23种，促癌物质或助癌物质18种，致突变物质56种。随着水质检测仪器发展，装备有计标机的气相色谱/质谱仪应用于水中有机物质的分析。到目前为止，全世界已在水中测定出2221种有机化合物，英国水研究中心在美国河水中鉴定出324种有机化合物，上海市《饮水与健康》协作组发现黄浦江中有机物含量达700余种，吉林省《二松未知有机污染物探查》协作组报道，第二松花江吉林江段水中测得有机化合物317种。70年代以来美国环保局在水中发现有多种有机化合物，和饮水经氯消毒后可以生成潜在致癌物质三卤甲烷之后，水中有机物对人
体健康的影响日益引起人们的关注。以后在许多国家包括中国在内都发现自来水中三卤甲烷的存在。 此外，由于源水受污染日益严重，为保证饮水安全，水厂不得不加大加氯量和余氯量，这不但造成水中三卤甲烷的量增加，而且引起饮用者的不快。因此，许多水厂除加强原有的净水工艺外，广泛采用了颗粒活性炭过滤吸附的方法。 二、活性炭净化水的作用 由于饮用水水源污染日益严重，水中所含污染物的种类和数量不断增多，污染成份也越来越复杂，采用常规的水处理方法已不能满足要求，必须进行深度处理，所以，活性炭以其发达的细孔结构和特异的表面特性，使它不仅具有极强的吸附性能、氧化还原性能、电性能，而且还可以与其他材料联合应用，作为催化剂和催化剂与生物载体，所有这些结构特性使活性炭在水处理技术中得以广泛应用。 研究表明，活性炭不仅对水中溶解的有机物，如苯类化合物、酚类化合物、石油及石油产品等具有较强的吸附能力，而且对用生物法及其他方法难以去除的有机物，如色度、异臭异味、表面活性物质、除草剂、农药、合成洗涤剂、合成染料、胺类化合物以及许多人工合成的有机化合物都有较好的去除效果。 三、活性炭的吸附法-净化水的原理
磁性微球在生物学中的应用
磁性微球在生物学中的应用 一、磁性微球在核酸纯化上的应用 核酸是现代生物学、医学研究中的重要课题。核酸作为遗传信息的携带者，是基因表达的物质基础，除了在生物体正常的生长、发育、和繁殖等生命活动中具有十分重要的作用外，它与生命的异常情况，如肿瘤发生、放射损伤、遗传疾病等也有密切关系。因此核酸是现代生物学、医学研究中的重要课题。无论是进行核酸结构与功能的研究，还是进行基因工程、蛋白质工程，首先需要对核酸进行分离纯化。 超顺磁性磁性微球是细胞分离、鉴定，基因分析，细菌和病毒的病原体诊断，核酸分离分析，蛋白质纯化的一个有效手段。通过寡聚核苷酸[Oligo（dT）]序列或链霉亲和素等将DNA 和RNA连接磁性微球表面已开发了许多应用。 1、DNA/RNA结合蛋白分离 在基因表达中，蛋白质也是一个重要角色，然而与DNA/RNA特异性结合得蛋白质通常寿命都很短，且含量少，链霉亲和素修饰的磁珠可用来提取分离DNP/RNP。结合有生物素的DNA或RNA序列与链霉亲和素修饰的磁珠相互作用，蛋白质识别了这些序列，就可在几分钟内结合到固定化DNA/RNA上，这种方法已被用来分离转录因子，限制性内切酶，复制蛋白等。 2、mRNA分离 在研究基因表达中，结合免疫磁性细胞分离和基于磁珠分离后进行逆转录（Reverse transcription）及聚合酶链反应（Polymerase chain reaction，RT-PCR）扩增，是一种强有力的手段。典型哺乳动物一个细胞中只有大约10pg的RNA，而mRNA则仅占总RNA的1－5%。传统的mRNA分离技术含有总RNA纯化，即基于Oligo（dT）-纤维素亲和色谱柱的PolyA+RNA选择，此过程费时并费力。因此，Oligo（dT）25磁性微球被用于从复杂溶菌液中提取mRNA。Poly（A）-tail是mRNA序列上普遍存在的一段碱基，因此磁珠表面只需要有Oligo（dT）25序列，就可以有效地与mRNA上的Poly（A）-tail 杂交，这种杂交非常迅速，在1－2分钟内就可完成，能有效地除去rRNA，tRNA以及其他RNA，且有70－100％的回收率。除去溶菌液的洗涤，整个提取只需耗时十五分钟，且只用一个管，也不必前面的纯化步骤。利用Oligo（dT）25磁性微球可在一小时内从单核细胞和T－淋巴细胞，B－淋巴细胞等中提取出mRNA，磁珠也可以经过改性后对血液、骨髓中的癌细胞进行检测或进行单核细胞（mononuclear cell）制备。此外，磁珠还可从动、植物组织中分离Mrna，比如，曾有人从血清、血浆、骨髓液中分理出聚腺苷酸（polyadenylated viral）RNA病毒：HIV-1RNA，从肝、脾、植入石蜡组织，以及果蝇中都提出了mRNA。 利用这些磁珠从动、植物细胞、组织等复杂样品中提取的mRNA，可用于构建cDNA文库。
免疫磁性微球的制备和应用
免疫磁性微球（Immunomagnctic beads，IMB）是免疫学和磁载体技术结合而发展起来的一类新型材料。IMB是包被有单克隆抗体的磁性微球，可与含有相应抗原的靶物质特异性地结合形成新的复合物。通过磁场时，这种复合物可被滞留，与其它组分相分离，该过程称为免疫磁性分离法（Immunomagnctic Separation）。免疫磁性分离简便易行，分离纯度高，保留靶物质活性，且高效、快速、低毒，可广泛应用于细胞分离和提纯、免疫检测、核酸分析和基因工程、作靶向释药的载体等领域。 磁性微球由载体微球和配基结合而成。理想的磁性微球为均匀的球形、具有超顺磁性及保护性壳的粒子。 一、磁性微球性能介绍 1、磁性材料 γ-Fe2O4、Me-Fe2O4（Me = Co，Mn，Ni）、Fe3O4、Ni、Co、Fe、Fe-Co和Ni-Fe合金等，目前被研究最多且应用最广泛的是铁及其氧化物（Fe、Fe2O4和Fe3O4等）。 2、高分子材料 聚乙烯亚胺、聚乙烯醇、多糖（纤维素、琼脂糖、葡聚糖、壳聚糖等）和牛血清白蛋白等。表面常带有化学功能的基团，如-OH、-NH2、-COOH和-CONO2等，使得磁性微载体就几乎可以偶联任何具有生物活性的蛋白。 3、功能配基 配基必须具有生物专一性的特点，而且载体和微球与配基结合后不影响或改变配基原有的生物学特性，保证微球的特殊识别功能。 磁性高分子微球决定了免疫磁性微球的大小和形状。Hirschein得到外加磁场作用力与磁性微球的关系为：
F=（Xv - Xv0）VH （dH/dX） 其中F为外加磁场作用力；Xv为磁性微球的磁化率；Xv0为介质的磁化率；H为外加磁场；V为磁性微球的体积；dH/dX为磁场强度。磁性粒子在磁场中受的力F与粒子的大小成正比。当粒子直径D>10μm时，能在弱磁场下分离，容易沉淀，吸附生物分子的量也少；在直径D<0.03μm时，粒子可以稳定分散在溶液中，分离需要很大的磁场强度。选用的粒径范围应根据分离物系的特点确定。F还与磁性微球的磁化率有关，微球的磁化率直接决定于作为磁核的磁粉的组成及大小，常用的缺氧化物，当其结构的晶体小于30nm时，成为超顺磁材料，当晶体大于30nm时，成为铁磁性。大比表面和高分散稳定性：随着微球的细化，其粒径达到纳米级时，其比表面激增，微球表面官能团密度及选择性吸附能力变大，达到吸附平衡的时间大大缩短，粒子的分散稳定性也大大提高。 4、软磁效应 在外加磁场作用下软磁性高分子微球可产生磁性，并做定向移动，磁场去出后磁性消失，由此可方便地进行分离和磁性导向。 5、生物相容性 纳米磁性微球与多数生物高分子如多聚糖、蛋白质等具有良好的生物相容性。在生物工程，特别是在生物医学领域应用，具有良好的生物相容性是非常重要的。 6、功能基特性 磁性微球表面功能化的基团能与生物高分子的多种活性基团如-OH、-COOH、-NH2共价连接，可在其表面稳定地固定生物活性物质（如抗体、抗原、受体、酶、核酸和药物等）。 由于纳米磁性高分子微球具有以上特性，可根据不同需要，通过共聚，表面改性，赋予其表面多种特定的反应性功能基，进而结合各种功能物质，广泛用于有机合成载体、亲和色谱填料、细胞的标记与分
活性炭罐在水处理行业技术概述
活性炭罐在水处理行业技术概述 活性炭罐用于工业水处理有着悠久的历史，早期的工业用碳钢过滤器 https://www.360docs.net/doc/124204548.html,/tgchenjiao/进行过滤。现在专注于促进活性炭罐水处理行业，有效去除水中含有有机分子等等。但在使用过程中导致过量的微生物，需要定期维护。 活性炭罐体 活性炭罐作用说明 活性炭罐的作用主要是去除大分子有机物、铁氧化物、余氯。有机物、余氯、铁氧化物易使离子交换树脂中毒，而余氯、阳离子表面活性剂等不但会使树脂中毒，还会破坏膜结构，使反渗透膜失效。 对活性炭罐进行维护 初效活性炭罐是利用活性炭所具有的丰富的毛细孔对水中的大分子有机物、余氯、铁氧化物等胶体物进行吸附过滤，这种吸附是不可逆的，即活性炭有一定的饱和吸附容量，一旦吸附饱和后，活性炭就失去吸附性能，无法用反冲洗的方法冲去污染物。
活性炭罐维护说明 在活性炭吸附饱和之前，定期进行反冲洗，以冲出活性炭表面的大量细菌团及悬浮固体物。活性炭吸附饱和后，应马上更换新的活性炭，否则会造成反渗透膜损伤而不可弥补。另外，活性炭吸附有机物后，为细菌提供了丰富的营养，造成细菌在活性炭罐内的大量繁殖，水中的微生物含量经活性炭过滤后反而升高。 如此证明工业用水活性炭罐可利用滤芯将水中的各种杂质、悬浮物拦截下来，让干净的水流出来，供人类使用。而且它在清洗排污的过滤程，不影响水系统的正常运行，用水很少。罐后的水为无污染可用水源，而且不会污染其他宝贵的水源。 如此工业用活性炭罐可以使用一个过滤器在水中的各种杂质、悬浮物质拦截干净，并供人类使用。在过滤过程中排污的清洁水系统的正常运行没有影响。过滤后的干净水可用，没有其他珍贵的水源污染。 （注：素材和资料部分来自网络，供参考。请预览后才下载，期待你的好评与关注！）
磁性高分子微球
知识介绍 基金项目:航空基金资助项目(99G 53074); 作者简介:谢钢(1975— ),男,重庆市人,博士研究生,主要从事磁性功能材料方面的研究。磁性高分子微球 谢 钢1,张秋禹1,李铁虎2 (11西北工业大学化学工程系,西安 710072; 21西北工业大学材料科学与工程系,西安 710072) 摘要:对磁性高分子微球的研究现状进行了综述,详细探讨了目前常用的各种合成制备方法, 并对各种方法的优缺点进行了分析。在此基础上,对磁性高分子微球在细胞分离、有机合成、环境Π 食品微生物检测等领域的最新应用进展及存在的问题进行了分析,指出了该领域今后的研究方向。 关键词:磁性高分子微球;制备;细胞分离;有机合成;微生物检测 磁性高分子微球是指通过适当的方法使有机高分子与无机磁性物质结合起来形成的具有一定磁性及特殊结构的微球。因磁性高分子微球同时兼具高分子微球的众多特性和磁响应性,不但能通过共聚及表面改性等方法赋予其表面功能基(如—OH 、—C OOH 、—CH O 、—NH 2、—SH 等),还能在外加磁场下方便迅速地分离,因此自70年代以来,磁性高分子微球作为一种新型的功能材料,在磁性材料、生物医学、细胞学和生物工程、分离工程,以及隐身技术等诸多领域显示出强大的生命力。 目前有关磁性高分子微球的研究工作主要集中在制备、表征和应用几个方面,也有少量有关磁 性微球宏观物理性能的研究[1,2]。其中有关磁性高分子微球的分类、早期的一些应用等已有较详细 的综述[3～5],本文主要就磁性高分子微球的合成制备方法、研究发展状况及所存在的问题做一介绍。 1 制备方法的分类及研究现状 就目前的研究现状来看,磁性高分子微球按结构可分为三类:一是核为磁性材料,壳为聚合物的核/壳式结构,该类微球研究得最多;二是以高分子材料为核,磁性材料作为壳层的核Π壳式结构;三是内层、外层皆为高分子材料,中间层是磁性材料的夹心式结构。其中研究较多且具有广泛应用前景的主要是第一类磁性高分子微球,因此主要就第一类磁性高分子微球的制备方法及其应用情况进行介绍。 从制备方法来看,主要包括包埋法[6,7]、单体聚合法[8～28]和原位法[29]三类。 1.1 包埋法 包埋法是制备磁性高分子微球最早的一类方法,它是将磁性微粒分散于天然或合成高分子溶