[發明專利]一種介孔氧化鐵/氧化錳/碳復合納米材料、制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201610910701.8
• 申請日: 2016-10-19
• 公開（公告）號: CN106571243B
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發明（設計）人: 馬立夢;沈紹典;張晗;毛東森;盧冠忠
• 申請（專利權）人: 上海應用技術大學
• 主分類號: H01G11/30
• 分類號: H01G11/30;H01G11/46;H01G11/24;H01G11/86;B82Y30/00
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司31253
• 代理人: 楊軍

1.一種介孔氧化鐵/氧化錳/碳復合納米材料的制備方法，其特征在于，其是主要由氧化鐵、氧化錳和碳組成的復合材料，呈介孔結構，其比表面積為123～314m²/g，孔容為0.1～0.7cm³/g，孔徑為2.7～4.5nm，具體步驟如下：

(1)將非離子表面活性劑、無機鐵源、無機錳源、有機硅源、有機高分子聚合物和溶劑在35～45℃的水浴下充分攪拌混合，形成均相溶液；然后倒入一個反應容器中，在35～45℃的烘箱中放置15～30h，再在85～110℃的烘箱中放置15～30h進行交聯，得到透明的有機/無機復合物；其中：非離子表面活性劑、溶劑、無機鐵源、無機錳源、有機硅源和有機高分子聚合物的質量比為1：(10～40)：(0.5～5)：(0.5～5)：(0.2～2)：(2～6)；

(2)將步驟(1)中所得有機/無機復合物于惰性氣體氛圍中高溫焙燒，得到氧化鐵/氧化錳/碳/二氧化硅復合物；其中，高溫焙燒的加熱程序如下：控制升溫速率為1～3℃/min，升溫至600～1000℃后，保溫1～3h，再自然冷卻至室溫；

(3)將步驟(2)中得到的氧化鐵/氧化錳/碳/二氧化硅復合物和氫氧化鈉水溶液混合，在20～60℃的溫度下攪拌反應、然后離心、洗滌、干燥得到介孔氧化鐵/氧化錳/碳復合納米材料。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述的非離子表面活性劑為EO₂₀PO₇₀EO₂₀、EO₁₀₆PO₇₀EO₁₀₆或者EO₁₃₂PO₆₀EO₁₃₂中的一種或幾種。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述的有機硅源為正硅酸四乙酯、正硅酸四甲酯、正硅酸四丙酯或者正硅酸四丁酯中的一種或幾種。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述的有機高分子聚合物為酚醛樹脂、蔗糖或者糠醛樹脂中的一種或幾種。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述的無機鐵源為九水合硝酸鐵、七水合硫酸鐵或者四水氯化亞鐵中的一種或幾種。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述的無機錳源為高錳酸鉀、硝酸錳或硫酸錳中的一種或幾種。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述的溶劑為乙醇、水、甲酸、乙醚或者乙二醇中的一種或幾種。

8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，氫氧化鈉水溶液的濃度為0.1～2mol/L，氧化鐵/氧化錳/碳/二氧化硅復合物和氫氧化鈉水溶液的質量體積比為1:5～1:30g/ml。