[發明專利]一種復合材料及其制備和在吸附、去除水體中鉻的應用

在審

• 申請號: 201711349500.6
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN108031440A
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發明（設計）人: 陳令新;鹿文慧;李金花
• 申請（專利權）人: 中國科學院煙臺海岸帶研究所
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/22
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 李穎;周秀梅

1.一種復合材料，其特征在于：采用一步溶劑熱法，經1,6-己二胺對磁性四氧化三鐵納米粒子進行氨基功能化，而后通過氨基結合在羧基化多壁碳納米管表面，得磁性多壁碳納米管復合材料。

2.按權利要求1所述的復合材料，其特征在于：采用一步溶劑熱法，通過1,6-己二胺對磁性四氧化三鐵納米粒子表面進行氨基化修飾，氨基化的磁性四氧化三鐵納米粒子可與多壁碳納米管表面羧基通過化學鍵結合，同時，1,6-己二胺也可直接與多壁碳納米管結合，通過氨基和水之間的氫鍵作用力增加材料的水溶性。

3.按權利要求1或2所述的復合材料，其特征在于：所述羧基化多壁碳納米管用于磁性碳納米管復合材料的制備，羧基化多壁碳納米管的外徑范圍在10～50nm之間，長度范圍在0.5～30μm之間。

4.一種權利要求1所述的磁性多壁碳納米管復合材料的制備，其特征在于：采用一步溶劑熱法，經1,6-己二胺對磁性四氧化三鐵納米粒子進行氨基功能化，而后通過氨基結合在羧基化多壁碳納米管表面；其中，氨基功能化的磁性四氧化三鐵納米粒子與羧基化多壁碳納米管的用量為100～600mg：50～100mg。

5.按權利要求4所述的磁性多壁碳納米管復合材料的制備，其特征在于：

1)將氯化鐵溶于乙二醇中，再加入無水乙酸鈉充分混勻后，加入1,6-己二胺，攪拌至全部溶解；其中氯化鐵、無水乙酸鈉、1,6-己二胺、乙二醇的質量體積比為1～2:1.5～2:6～10:20～40；

2)在上述溶液中加入羧基化多壁碳納米管，超聲分散，得到均勻溶液；溶液總體積與碳納米管的用量比為1:1.9～4；

3)將溶液轉移至反應釜內，通過溶劑熱法一鍋制備方式于198～200℃下加熱反應8～12h，得磁性碳納米管復合材料。

6.按權利要求5所述的磁性多壁碳納米管復合材料的制備，其特征在于：所述步驟1)將氯化鐵溶于乙二醇中，再加入無水乙酸鈉充分混勻后，加入1,6-己二胺，在50～60℃下攪拌至溶解，得到均勻的黃色溶液，待用。

7.按權利要求5所述的磁性多壁碳納米管復合材料的制備，其特征在于：所述步驟2)在150-250rpm的攪拌條件下將步驟1)所得溶液與羧基化多壁碳納米管混合，而后在40KHz頻率下超聲分散，得到均勻的黑色溶液。

8.按權利要求5所述的磁性多壁碳納米管復合材料的制備，其特征在于：所述步驟3)將溶液置于聚四氟乙烯作為內襯的不銹鋼反應釜內反應，待反應釜冷卻至室溫后，取出內襯，棄去上層溶液，得到黑色磁性碳納米管復合材料。

9.按權利要求5或8所述的磁性多壁碳納米管復合材料的制備，其特征在于：所述磁性碳納米管復合材料經水和無水乙醇反復清洗去除溶劑和未反應的1,6-己二胺，40～50℃下真空干燥10～12h，得到磁性多壁碳納米管復合材料。

10.一種權利要求1所述的磁性多壁碳納米管復合材料的應用，其特征在于：所述磁性多壁碳納米管復合材料在對樣品中六價鉻的吸附、去除中的應用。