一种磁性复合材料及其制备方法和应用与流程

本发明涉及磁性材料制备，具体为一种磁性复合材料及其制备方法和应用。

背景技术：

1、目前，半导体光催化氧化技术利用可见光或紫外光将环境中的有机物降解为水和二氧化碳，在空气净化、杀菌除臭、废水处理等方面具有广阔的应用前景。但是，催化剂的回收问题至今得不到较好的解决，如果催化剂回收出现大量残留，会造成二次污染的问题。

2、将催化材料与磁性材料复合，不仅能够实现催化剂的回收和循环利用，而且不会降低催化剂的吸附性和催化活性，是能解决上述问题的有效手段，但是现有技术中制备出的复合材料通常存在催化材料与磁性物结合效果差，易脱落，且会出现磁性材料包被复合物催化剂的情况，直接影响催化材料的回收情况和降解效果。

技术实现思路

1、本发明为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种磁性复合材料及其制备方法和应用，提高催化材料和磁性材料的结合性能，避免脱落，以保证回收率和降解效果。

2、为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种磁性复合材料的制备方法，包括以下步骤：

4、将磁珠、粘结剂和稳定剂混合，得到混合磁珠；

5、向所述混合磁珠中加入催化材料和缓冲液进行反应，反应后取出固形物，在2000～2500bar压力，-196℃温度条件下冷冻，释压后取出即得。

6、优选地，所述粘结剂为α-氰基丙烯酸乙酯。

7、优选地，所述磁珠∶粘结剂的质量比为5～20∶1。

8、优选地，所述稳定剂为吐温20或吐温66。

9、更为优选地，所述稳定剂为吐温20。

10、优选地，所述催化材料为g-c3n4/tio2复合材料。

11、优选地，所述磁珠∶催化材料的质量比为1∶5～10。

12、优选地，所述缓冲液为巴比妥钠-盐酸缓冲液。

13、优选地，所述缓冲液的ph为7.5～8.5。

14、优选地，所述混合磁珠中加入催化材料和缓冲液进行反应的反应温度为100℃，时间为4h。

15、优选地，所述固形物先进行清洗和干燥，再进行2000～2500bar压力，-196℃的高压低温冷冻处理。

16、优选地，所述的冷冻时间为20～25s。

17、第二方面，本发明提供一种由上述制备方法制备得到的磁性复合材料。

18、第三方面，本发明提供一种所述磁性复合材料在降解粮食中的真菌的应用。

19、优选地，所述粮食选自玉米、小麦和稻谷中的一种或多种。

20、优选地，所述真菌选自黄曲霉毒素b1、玉米赤霉烯酮、脱氧雪腐镰刀菌烯醇中的一种或多种。

21、优选地，所述粮食和所述磁性复合材料的质量比为1000:1。

22、本发明的有益效果是：

23、本发明通过粘结剂、稳定剂和缓冲液使得磁珠和催化材料进行粘合，粘结剂使得催化材料能够完全附着于磁珠表面，保证降解时与被降解物充分接触，保证降解效率，稳定剂可以调节粘结剂的粘度，使得粘结剂能够更好的附着在磁珠表面，缓冲液可以减小粘合反应时由于温度的影响导致粘结剂逸度的增加，维持住粘结剂的稳定活性；反应后得到的固形物需要再进行高压低温冷冻处理，瞬间释压后，使生物粘性剂中水分完全释放，使粘结剂聚合结构更加紧凑有序，促进分子键的生成，增强疏水相互作用和分子间氢键，减弱静电相互作用，强化了分子键，使催化剂与磁珠结合更加紧密，使其在普通机械搅拌下完全不会分离，保证其回收率。

24、本发明制备得到的磁性复合材料，可以应用于不同作物的粮食，均具有良好的回收率，在应用于少量的粮食(10kg以下)时，可以达到百分百的回收，在应用于大量的粮食中(10kg以上)时，也基本能保证在98.7％以上的回收率，实仓试验的回收率也在96％以上。

25、本发明制备得到的磁性复合材料对农作物真菌的降解具有良好效果，对黄曲霉毒素b1降解率，玉米赤霉烯酮降解率，脱氧雪腐镰刀菌烯醇等的降解率均在90％以上。

技术特征：

1.一种磁性复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述粘结剂为α-氰基丙烯酸乙酯。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述磁珠∶粘结剂的质量比为5～20∶1。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述稳定剂为吐温20或吐温66。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述缓冲液为巴比妥钠-盐酸缓冲液。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述磁珠∶催化材料的质量比为1∶5～10。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述混合磁珠中加入催化材料和缓冲液进行反应的反应温度为100℃，反应时间为4h。

8.一种由权利要求1～7任意一项所述的制备方法制备得到的磁性复合材料。

9.一种权利要求8所述的磁性复合材料在降解粮食中的真菌的应用。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述真菌选自黄曲霉毒素b1、玉米赤霉烯酮、脱氧雪腐镰刀菌烯醇中的一种或多种。

技术总结
本发明公开了一种磁性复合材料及其制备方法和应用，所述制备方法包括以下步骤：将磁珠、粘结剂和稳定剂混合，得到混合磁珠；向所述混合磁珠中加入催化材料和缓冲液进行反应，反应后取出固形物，在2000～2500bar压力，‑196℃温度条件下冷冻，释压后取出即得。本发明的制备方法能够提高催化材料和磁性材料的结合性能，避免脱落，以保证回收率和降解效果。

技术研发人员：张宇冲,魏智化,单晓雪,李理,吕军仓,刘晓莉,陈超
受保护的技术使用者：中储粮陕西质检中心有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5