3D石墨烯增效的磁性功能材料的制备及其吸附性能研究

朱晨¹，刘敏¹，李小燕¹，刘莉¹，王芳^1,2

1. 广西民族大学化学化工学院广西高校食品安全与药物分析化学重点实验室广西林产化学与工程重点实验室2. 广西民族大学海洋与生物技术学院广西高校微生物与植物资源利用重点实验室

摘 要：用共沉淀法制备Fe₃O₄纳米粒子,将3D石墨烯包裹在Fe₃O₄纳米粒子表面,先后分别用正硅酸乙酯（TEOS）和乙烯基三甲氧基硅烷（VTMO）对其表面进行乙烯基硅烷化改性,最后通过"巯基-烯"点击化学将功能单体3-巯基-1-丙磺酸钠（MPS）聚合在粒子表面制备了一种磁性功能材料Fe₃O₄@3DG@VTMO@MPS。分别采用扫描电镜（SEM）、能谱分析（EDS）、粒径分析（DLS）、红外光谱（FT-IR）及热重分析（TGA）对功能材料的结构、形貌及热稳定性等进行表征,再通过静态吸附实验研究了此功能材料对溶菌酶的吸附性能。结果表明,制备的磁性功能材料具有较高的吸附性能（最大吸附量达162.1 mg/g）和较快的吸附动力学（150 min可达吸附平衡）。拟二级动力学模型适用于描述功能材料对溶菌酶的吸附动力学行为,且功能材料对溶菌酶的吸附过程更符合Langmuir吸附模型,表明功能材料对溶菌酶的吸附为单分子层吸附。以Fe₃O₄@3DG@VTMO@MPS作为固相萃取材料,分离富集蜂蜜中的溶菌酶,并结合高效液相色谱对实际样品进行检测。

关键词：3D石墨烯;磁性功能材料;溶菌酶;吸附;