[發(fā)明專利]一種鐵碳復(fù)合材料及制備方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201811448251.0 | 申請日： | 2018-11-30 |
| 公開（公告）號： | CN109592748A | 公開（公告）日： | 2019-04-09 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 陳星宇;邱春生;孫力平;付傳奇;鐘遠(yuǎn);潘煜;林明意 | 申請（專利權(quán)）人： | 天津城建大學(xué) |
| 主分類號： | C02F1/461 | 分類號： | C02F1/461;C02F101/30 |
| 代理公司： | 天津一同創(chuàng)新知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12231 | 代理人： | 陸藝 |
| 地址： | 300384*** | 國省代碼： | 天津;12 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 復(fù)合材料 鐵碳 碳納米管 混合物 制備 空間結(jié)構(gòu) 高濃度難降解有機廢水 殼聚糖醋酸溶液 硫酸亞鐵水溶液 制備方法步驟 納米零價鐵 不易鈍化 產(chǎn)品混合 持續(xù)攪拌 氮氣環(huán)境 反應(yīng)效果 效果理想 乙醇溶液 增強材料 超純水 還原劑 殼聚糖 可重復(fù) 滴加 基底 分隔 沖洗 | ||
本發(fā)明公開了一種鐵碳復(fù)合材料及制備方法，制備方法步驟：在氮氣環(huán)境中，將硫酸亞鐵水溶液與碳納米管均勻混合,得混合物；將還原劑乙醇溶液滴加到混合物中，攪拌，用超純水沖洗，離心；將固體加入到殼聚糖醋酸溶液中，并持續(xù)攪拌，混合均勻，分隔,制成直徑4?6cm的顆粒，得鐵碳復(fù)合材料。本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明的鐵碳復(fù)合材料以納米形式存在，且比表面積較大，反應(yīng)效果良好。本發(fā)明中殼聚糖的空間結(jié)構(gòu)不僅作為納米零價鐵和碳納米管的基底，而且增強材料的可重復(fù)利用性。本發(fā)明的方法簡便，成本低廉，產(chǎn)品混合效果理想，不易鈍化、材料比表面積大、適用于高濃度難降解有機廢水處理。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及納米材料合成技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種鐵碳復(fù)合材料及制備方法。
背景技術(shù)
鐵/碳微電解工藝起源于二十世紀(jì)六、七十年代左右，最初是由蘇聯(lián)研究并發(fā)展起來，在美、日等國家曾經(jīng)引起廣泛重視，并已有許多工程實踐經(jīng)驗。我國從二十世紀(jì)八十年代引進(jìn)該技術(shù)，因其原料來源廣泛、價格低廉、處理效果好、能耗低、技術(shù)操作簡單實用等特點，已應(yīng)用于印染、電鍍、制藥、造紙、石油化工等廢水的前處理階段，在處理高濃度富含有機有毒難降解物質(zhì)的廢水方面，具有獨特的技術(shù)優(yōu)勢。
與此同時，針對應(yīng)用中產(chǎn)生的種種問題，國內(nèi)外學(xué)者也在不斷地改進(jìn)鐵碳微電解工藝、研制開發(fā)各種技術(shù)性能良好的鐵/碳微電解材料，使得鐵/碳微電解工藝應(yīng)用范圍不斷擴大，促使該項處理工藝的發(fā)展進(jìn)步。
目前關(guān)于鐵碳微電解填料在實際生產(chǎn)應(yīng)用中的種類，主要有廢鐵屑填料和廢鐵屑活性炭填料、鐵銅屑填料、鐵銅改性沸石填料、錳鐵礦活性炭填料、鐵屑粉煤灰填料等。這些材料大多來源于自然或者生產(chǎn)生活中產(chǎn)生的副產(chǎn)品，原材料中的鐵大多是工業(yè)生產(chǎn)過程中的鐵皮、工業(yè)廢鐵屑、鋼渣等。相對材料本身而言，尤其廉價易得的優(yōu)越性，但是應(yīng)用過程發(fā)現(xiàn)，采用鐵屑與碳粉，活性炭這種分離的材料，在微電解反應(yīng)過程中，容易出現(xiàn)混合不均，易板結(jié)、鈍化等問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種鐵碳復(fù)合材料。
本發(fā)明的第二個目的是提供一種鐵碳復(fù)合材料的制備方法。
一種鐵碳復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：在氮氣環(huán)境中，按比例將90-150mL濃度為0.03-0.05M的硫酸亞鐵水溶液與0.5-1.5g碳納米管均勻混合,得混合物；按質(zhì)量比為1：2-3的比例，將0.03-0.06M的還原劑乙醇溶液滴加到混合物中，攪拌20-30分鐘，用超純水沖洗2-4遍，離心；將固體加入到150-200ml質(zhì)量濃度為90％-95％的殼聚糖醋酸溶液中，并持續(xù)攪拌，混合均勻，分隔，制成直徑4-6cm的顆粒，得鐵碳復(fù)合材料。
所述碳納米管內(nèi)徑為5-10nm。
所述還原劑為硼氫化鈉或硼氫化鉀。
所述殼聚糖為粘度為500～800mPa·s，脫乙酰度90％。
上述方法制備的一種鐵碳復(fù)合材料
本發(fā)明的有益效果為：
(1)本發(fā)明的鐵碳復(fù)合材料以納米形式存在，且比表面積較大，反應(yīng)效果良好。
(2)本發(fā)明中殼聚糖的空間結(jié)構(gòu)不僅作為納米零價鐵和碳納米管的基底，而且增強材料的可重復(fù)利用性。
(3)本發(fā)明的方法簡便，成本低廉，產(chǎn)品混合效果理想，不易鈍化、材料比表面積大、適用于高濃度難降解有機廢水處理。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的鐵碳復(fù)合材料形貌。
具體實施方式
碳納米管(北京博宇高科新材料技術(shù)有限公司),碳納米管的來源并不限定這一種產(chǎn)品，其它企業(yè)生產(chǎn)的性質(zhì)與北京博宇高科新材料技術(shù)有限公司的產(chǎn)品相似的碳納米管，也可以用于本發(fā)明。
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