[發(fā)明專利]一種負(fù)載零價(jià)鐵的介孔碳材料及其制備方法和應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810234310.8
• 申請(qǐng)日: 2018-03-21
• 公開（公告）號(hào): CN108479697A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊志輝;易皓嵐;劉維;柴立元;楊衛(wèi)春;王海鷹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J20/20
• 分類號(hào): B01J20/20;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/22
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

1.一種負(fù)載零價(jià)鐵的介孔碳材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、將膠態(tài)二氧化硅加入到淀粉水溶液中，攪拌均勻后烘干，高溫碳化，并依次用NaOH溶液和去離子水?dāng)嚢瑁逑粗林行院螅娓杉吹媒榭滋疾牧希?/p>

S2、在非氧化氣氛下，將分散劑PEG-4000和所述介孔碳材料加入到含三價(jià)鐵的溶液中，攪拌均勻，隨后加入硼氫化鈉溶液，攪拌反應(yīng)后過濾，洗滌烘干后即得負(fù)載零價(jià)鐵的介孔碳材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟S1中，所述高溫碳化的溫度和時(shí)間分別為400-600℃和2-4h。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，步驟S2中，所述含三價(jià)鐵的溶液為六水合三氯化鐵的乙醇溶液，且所述六水合三氯化鐵、介孔碳和PEG-4000的質(zhì)量比為(6-8)：1：(1-3)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，步驟S1中，所述膠態(tài)二氧化硅中二氧化硅的含量為45-55wt％，所述膠態(tài)二氧化硅的加入方式為逐滴加入，優(yōu)選地，所述膠態(tài)二氧化硅的滴加速度為0.1ml/s。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，步驟S1中，還包括膠態(tài)二氧化硅加入后的加熱助溶解及NaOH溶液加入后的加熱助清洗，優(yōu)選地，所述加熱助溶解包括在70-80℃下攪拌15-30min后再在110-125℃下攪拌15-25min，所述加熱助清洗為用25-35wt％的NaOH溶液在60-80℃下攪拌15-30min。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，步驟S2中，所述硼氫化鈉溶液的加入方式為逐滴加入，優(yōu)選地，所述硼氫化鈉溶液的濃度和滴加速度分別為0.005-0.01g/ml和0.1ml/s；所述硼氫化鈉溶液加入后的攪拌反應(yīng)時(shí)間為30-60min。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的制備方法得到的負(fù)載零價(jià)鐵的介孔碳材料。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的負(fù)載零價(jià)鐵的介孔碳材料，其特征在于，所述負(fù)載零價(jià)鐵的介孔碳材料的比表面積為100-400m²/g，平均孔徑為5-10nm，孔容為0.5-1.0cm³/g。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的制備方法或權(quán)利要求7-8任一項(xiàng)所述的負(fù)載零價(jià)鐵的介孔碳材料在吸附水體中六價(jià)鉻離子中的應(yīng)用。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征在于，將25-35mg所述負(fù)載零價(jià)鐵的介孔碳材料加入到30mL含六價(jià)鉻離子濃度為15-22mg/L的水體中，控制水體pH值為2-5，攪拌吸附5-8h。