1.一种金离子的选择性分离方法,其特征在于:使用吡咯和噻吩共聚物(cPPyTh)包被Fe3O4/SiO2的磁性纳米复合物Fe3O4/SiO2/cPPyTh。
2.如权利要求1所述的金离子的选择性分离方法,其特征在于:所述吡咯和噻吩共聚物(cPPyTh)包被Fe3O4/SiO2的磁性纳米复合物Fe3O4/SiO2/cPPyTh具有多壳式结构、Fe3O4/SiO2分散在吡咯和噻吩共聚物(cPPyTh)基底上;
所述Fe3O4/SiO2/cPPyTh磁性纳米复合物的XPS谱图显示其电子结合能:C 1s 284~
292eV,N1s 399~402eV,O 1s 530~534eV,S 2p 163~169eV,Si 2p 101~106eV,Fe 2p –1
706~726eV;红外光谱特征峰为1564,1479,1206,932,618,575cm ,其中1564,1479,1206,
932,618对应cPPyTh的特征吸收,575cm–1对应Fe3O4的特征吸收;二氧化硅的吸收峰在1097、
967、468cm–1;室温下Fe3O4/SiO2/cPPyTh的磁饱和值为19~25emu/g,剩磁为0.8~2.5emu/g,矫顽力为20~49Oe;Fe3O4晶核的平均尺寸为28~30nm。
3.如权利要求1或2所述的金离子的选择性分离方法,其特征在于:所述磁性纳米复合物中,cPPyTh的质量与Fe3O4/SiO2的质量比为(0.5~2):1;Fe3O4/SiO2中Fe3O4与SiO2的质量比为(3~1.5):1;所述吡咯和噻吩共聚物(cPPyTh),由吡咯与噻吩按照物质的量之比为(0.5~2):1共聚得到;
吡咯和噻吩的质量和与Fe3O4/SiO2的质量比为(1~2):1;Fe3O4/SiO2中Fe3O4与SiO2的质量比为(3~1.5):1;所述吡咯和噻吩共聚物,吡咯与噻吩的物质的量之比为(0.5~2):1。
4.如权利要求1或2所述的金离子的选择性分离方法,包括下列步骤:
(1)将磁性纳米复合物加入到含金离子的水溶液中,室温下充分搅拌混合,磁分离,得吸附金离子的磁性纳米复合物;
(2)将步骤(1)中所得吸附金离子的磁性纳米复合物加入到硫脲和盐酸的混合溶液中,室温下搅拌洗脱磁性纳米复合物表面吸附的金离子,即可。
5.如权利要求4所述的金离子的选择性分离方法,其特征在于:所述步骤(1)中,磁性纳米复合物的质量与含金离子溶液的体积之比大于等于0.1g/L。
6.如权利要求4所述的金离子的选择性分离方法,其特征在于:所述步骤(1)中,磁性纳米复合物的质量与含金离子溶液的体积之比为0.1~1.0g/L。
7.如权利要求4所述的金离子的选择性分离方法,其特征在于:磁性纳米复合物的质量与含金离子溶液的体积之比为0.2~0.8g/L。
8.如权利要求4所述的金离子的选择性分离方法,其特征在于:所述步骤(1)中,充分搅拌条件为80~150r/min搅拌2~6h。
9.如权利要求4所述的金离子的选择性分离方法,其特征在于:所述步骤(2)中硫脲和盐酸的混合溶液,其中硫脲的浓度为0.3~0.8mol/L,盐酸的浓度为2~8wt%。
10.如权利要求4所述的金离子的选择性分离方法,其特征在于:所述步骤(2)中吸附金离子的磁性纳米复合物,其质量与洗脱液的体积之比为0.1~0.5g/L。
11.如权利要求4所述的金离子的选择性分离方法,其特征在于:所述步骤(2)中,搅拌洗脱的条件为80~150r/min搅拌1~2h。
12.如权利要求1所述的金离子的选择性分离方法,其特征在于:所述磁性纳米复合物的制备方法,包括下列步骤:a.在惰性气体保护下,将三价铁盐和二价铁盐分别加入到水中,三价铁盐的浓度为
0.075~0.15mol/L,三价铁盐与二价铁盐的物质的量之比为(1.8~2):1,室温下搅拌溶解,然后将溶液升温至50~60℃,得溶液A;所述的三价铁盐为氯化铁、氯化铁的水合物、硝酸铁、硝酸铁的水合物、硫酸铁、硫酸铁的水合物之一或二者以上的组合;所述的二价铁盐为氯化亚铁、氯化亚铁的水合物、硝酸亚铁、硝酸亚铁的水合物、硫酸亚铁、硫酸亚铁的水合物之一或二者以上的组合;
b.向溶液A中加入氨水溶液,使氨水与二价铁盐的物质的量之比为(10~15):1,加毕,升温至80~90℃,保温反应0.5~2h,将反应体系温度降至室温,得混合液B;
c.向溶液B中加入正硅酸酯,正硅酸酯与二价铁盐的物质的量之比为(1.5~2.5):1,加毕,室温下搅拌2~4h,得混合液C;所述的正硅酸酯为正硅酸甲酯或正硅酸乙酯;
d.将混合液C进行磁分离,留固体,水洗固体至上清液呈中性,磁分离,留固体,将固体进行真空干燥,得Fe3O4/SiO2;
e.在惰性气体保护下,将Fe3O4/SiO2分散在0.01~0.1mol/L的酸性水溶液中,Fe3O4/SiO2在分散液中的质量百分含量为1~2%,加入阴离子表面活性剂,室温下搅拌0.5~1h,得混合液D;所述的酸性水溶液为盐酸、硝酸或硫酸的水溶液;所述的阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠或十二烷基苯磺酸钠,Fe3O4/SiO2与阴离子表面活性剂的质量比为(10~
40):1
f.向混合液D中加入吡咯和噻吩单体,室温下搅拌1~2h,然后依次滴加三氯化铁的水溶液和双氧水,加毕,室温下搅拌、反应2~4h,得混合液E;所述的吡咯和噻吩,其中吡咯和噻吩的质量和与Fe3O4/SiO2的质量比为(1~2):1,吡咯与噻吩的物质的量之比为(0.5~2):1
g.向混合液E中再次分别滴加三氯化铁和双氧水,加毕,室温下搅拌、反应2~4h,得混合液F;
h.将混合液F进行磁分离,留固体,将固体水洗至上清液呈中性,留固体,将固体抽滤,真空干燥,得目标磁性纳米复合物;
其中,步骤d和h中所述的真空干燥为40~60℃温度条件下,干燥4~6h;
步骤f和g中,所述的三氯化铁,其中三氯化铁的物质的量与吡咯和噻吩单体总物质的量之比为1:2,三氯化铁的水溶液与步骤e中所述的酸性水溶液的体积比为1:(1~4);所述的双氧水为质量百分浓度为20~30%的双氧水,双氧水与三氯化铁物质的量之比为(9~
15):1。