本發(fā)明屬于高分子環(huán)境材料技術領域，尤其是涉及一種磁性聚乙烯亞胺的制備方法。
背景技術：
聚乙稀亞胺是一種水溶性的高分子聚合物，屬于陽離子聚電解質。其分子鏈中眾多的伯、仲、叔氨基官能團可以以靜電作用、離子交換、螯合、配位等方式特異性結合多種污染物，在含重金屬和染料廢水處理方面有廣泛的應用前景。但聚乙稀亞胺也易溶于水，如果直接用于吸附水中的重金屬離子，不便于回收使用，限制了其應用范圍。采用聚乙烯亞胺與磁性粒子相結合的方法可以方便的實現(xiàn)回收利用。因此磁性聚乙烯亞胺的制備是目前的研究熱點。然后磁性聚乙烯亞胺的制備方法通常是首先制備四氧化三鐵的核，然后采用物理作用或者化學連接的方式實現(xiàn)在四氧化三鐵表面的包覆，步驟復雜。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術問題是：提供一種簡易的一步法制備磁性聚乙烯亞胺的工藝方法，能夠將聚乙烯亞胺連接在磁性四氧化三鐵表面，既能吸附污染物，又能快速分離，而且性質穩(wěn)定，容易回收。
為解決上述技術問題，本發(fā)明采取的技術方案是：
一種制備磁性聚乙烯亞胺的工藝方法，包括以下步驟：
(1)在反應釜中加入的三價鐵鹽和醇，攪拌均勻得到澄清溶液；
(2)將堿和聚乙烯亞胺加入步驟(1)中得到的澄清溶液，攪拌狀態(tài)下通入氮氣鼓泡0.5-2小時后，加熱至160-220℃，繼續(xù)反應8-48小時，得到黑色懸濁液；
(3)冷卻步驟(2)中得到的黑色懸濁液，收集析出的沉淀物，洗滌并干燥即得磁性聚乙烯亞胺。
步驟(1)中，所述三價鐵鹽為fecl3·6h2o、fe(no3)3·9h2o或fe2(so4)3·h2o中的至少一種；所述的醇為乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇中的至少一種。
步驟(1)中，所述三價鐵鹽和醇的重量比為1:10-60。
步驟(2)中，所述堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、醋酸鈉、草酸鈉、醋酸鉀、草酸鉀中的至少一種。
步驟(2)中，所述聚乙烯亞胺、堿和步驟(1)中三價鐵鹽重量比為的0.2-5:0.2-5:1。
步驟(1)和(2)中，所述攪拌的速率為10r/min-200r/min，所述攪拌的時間為0.5-2h；優(yōu)選的，所述攪拌的速率為80-120r/min，所述攪拌的時間為1-1.5h。
步驟(3)中，所述洗滌為用產(chǎn)品質量20倍重量的乙醇和水分別洗滌2-4次
步驟(3)中，所述干燥在真空下進行，所述干燥的溫度為50-100℃，所述干燥的時間為12-24h；優(yōu)選的，所述干燥的時間為16-20h。
上述制備方法制備得到的磁性聚乙烯亞胺也在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
制備所得磁性聚乙烯亞胺小球粒徑范圍為20-600nm。
制備所得的磁性聚乙烯亞胺由磁性四氧化三鐵和聚乙烯亞胺組成，在水溶液中性質穩(wěn)定、不溶解。
本制備方法中所用原料均為市場采購所得。
有益效果：本發(fā)明的磁性聚乙烯亞胺的制備方法具有以下優(yōu)點：(1)工藝簡單、分離方便，節(jié)約能源、易于工業(yè)化操作，生產(chǎn)安全性好；(2)制備所得磁性聚乙烯亞胺性質穩(wěn)定，不易流失。
具體實施方式
根據(jù)下述實施例，可以更好地理解本發(fā)明。然而，本領域的技術人員容易理解，實施例所描述的內(nèi)容僅用于說明本發(fā)明，而不應當也不會限制權利要求書中所詳細描述的本發(fā)明。
實施例中，所述攪拌的速率為10r/min-200r/min，所述攪拌的時間為0.5-2h。
實施例1：
在反應釜中加入1g氯化鐵(fecl36h2o)和40g乙二醇，攪拌至溶液透明，然后加入0.5g氫氧化鈉和1.0g聚乙烯亞胺，攪拌狀態(tài)下通入氮氣鼓泡0.5小時后，將混合溶液加熱至200℃，繼續(xù)反應24小時；自然冷卻至室溫，所得黑色產(chǎn)物分別用去離子水和乙醇洗滌數(shù)次，在50℃下真空干燥24h得到樣品，即為磁性聚乙烯亞胺，平均粒徑為60nm。
實施例2：
在反應釜中加入1g硝酸鐵(fe(no3)3˙9h2o)和30g1,2-丙二醇，攪拌至溶液透明，然后加入1g醋酸鈉和0.2g聚乙烯亞胺，攪拌狀態(tài)下通入氮氣鼓泡1小時后，將混合溶液加熱至220℃，繼續(xù)反應8小時；自然冷卻至室溫，所得黑色產(chǎn)物分別用去離子水和乙醇洗滌數(shù)次，在80℃下真空干燥16h得到樣品，即為磁性聚乙烯亞胺，平均粒徑為20nm。
實施例3：
在反應釜中加入1g硫酸鐵(fe2(so4)3˙h2o)和60g1,3-丙二醇，攪拌至溶液透明，然后加入0.5g草酸鈉和1.0g聚乙烯亞胺，攪拌狀態(tài)下通入氮氣鼓泡1小時后，將混合溶液加熱至160-220℃，繼續(xù)反應36小時；自然冷卻至室溫，所得黑色產(chǎn)物分別用去離子水和乙醇洗滌數(shù)次，在60℃下真空干燥18h得到樣品，即為磁性聚乙烯亞胺，平均粒徑為180nm。
實施例4：
在反應釜中加入1g氯化鐵(fecl36h2o)和10g乙二醇，攪拌至溶液透明，然后加入0.2g氫氧化鈉和0.2g聚乙烯亞胺，攪拌狀態(tài)下通入氮氣鼓泡2小時后，將混合溶液加熱至160℃，繼續(xù)反應48小時；自然冷卻至室溫，所得黑色產(chǎn)物分別用去離子水和乙醇洗滌數(shù)次，在100℃下真空干燥12h得到樣品，即為磁性聚乙烯亞胺，平均粒徑為80nm。
實施例5：
在反應釜中加入1g硝酸鐵(fe(no3)3˙9h2o)和50g1,2-丙二醇，攪拌至溶液透明，然后加入5g氫氧化鉀和5g聚乙烯亞胺，攪拌狀態(tài)下通入氮氣鼓泡0.5小時后，將混合溶液加熱至160℃，繼續(xù)反應48小時；自然冷卻至室溫，所得黑色產(chǎn)物分別用去離子水和乙醇洗滌數(shù)次，在80℃下真空干燥14h得到樣品，即為磁性聚乙烯亞胺，平均粒徑為600nm。
實施例6：
在反應釜中加入1g氯化鐵(fecl36h2o)和40g乙二醇，攪拌至溶液透明，然后加入2.0g醋酸鉀和1.0g聚乙烯亞胺，攪拌狀態(tài)下通入氮氣鼓泡0.5小時后，將混合溶液加熱至200℃，繼續(xù)反應24小時；自然冷卻至室溫，所得黑色產(chǎn)物分別用去離子水和乙醇洗滌數(shù)次，在50℃下真空干燥24h得到樣品，即為磁性聚乙烯亞胺，平均粒徑為80nm。
實施例7：
在反應釜中加入1g硫酸鐵(fe2(so4)3˙h2o)和20g乙二醇，攪拌至溶液透明，然后加入2g草酸鉀和0.5g聚乙烯亞胺，攪拌狀態(tài)下通入氮氣鼓泡1小時后，將混合溶液加熱至195℃，繼續(xù)反應18小時；自然冷卻至室溫，所得黑色產(chǎn)物分別用去離子水和乙醇洗滌數(shù)次，在60℃下真空干燥16h得到樣品，即為磁性聚乙烯亞胺，平均粒徑為60nm。
實施例8：
在反應釜中加入1g硝酸鐵(fe(no3)3˙9h2o)和50g1,3-丙二醇，攪拌至溶液透明，然后加入5g氫氧化鈉和5g聚乙烯亞胺，攪拌狀態(tài)下通入氮氣鼓泡0.5小時后，將混合溶液加熱至185℃，繼續(xù)反應32小時；自然冷卻至室溫，所得黑色產(chǎn)物分別用去離子水和乙醇洗滌數(shù)次，在80℃下真空干燥16h得到樣品，即為磁性聚乙烯亞胺，平均粒徑為180nm。