[發明專利]一種鈣錳修飾磁性碳納米管復合材料、制備方法及其應用

在審

• 申請號: 201910142017.3
• 申請日: 2019-02-26
• 公開（公告）號: CN109759015A
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發明（設計）人: 李紹秀;崔逸陽;黃素;王志紅;李冬梅;蔣樹賢;馮力;賴嬋
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/28;B01J20/34;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/30
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;唐京橋

1.一種鈣錳修飾磁性碳納米管復合材料，其特征在于，其支載骨架為磁性鐵氧化物修飾的碳納米管；

所述磁性鐵氧化物修飾的碳納米管上復合有二氧化錳和碳酸鈣。

2.根據權利要求1所述的鈣錳修飾磁性碳納米管復合材料，其特征在于，所述碳納米管為酸化的多壁碳納米管(MWCNTs)。

3.根據權利要求1所述的鈣錳修飾磁性碳納米管復合材料，其特征在于，所述磁性鐵氧化物為Fe₃O₄和γ-Fe₂O₃的混合物。

4.一種鈣錳修飾磁性碳納米管復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：在堿性條件下，將碳納米管懸浮液、二價鐵鹽和三價鐵鹽在水中混合反應，陳化，得到磁性碳納米管粉末；

步驟2：將磁性碳納米管粉末和氯化錳、高錳酸鉀溶液在水中混合超聲反應，經陳化，得到錳改性磁性碳納米管；

步驟3：在堿性條件下，將所述錳改性磁性碳納米管、氯化鈣在水中混合反應，經陳化，得到鈣錳修飾磁性碳納米管材料。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述步驟1具體包括：將碳納米管懸浮在蒸餾水中，并將該碳納米管懸浮液進行超聲分散、攪拌和水浴加熱得到所述碳納米管懸浮液，將碳納米管懸浮液與二價鐵鹽溶液和三價鐵鹽溶液混合，恒溫攪拌過程滴加混合堿溶液，滴加完畢后陳化、洗滌、干燥研磨得到所述磁性碳納米管粉末。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟1中所述碳納米管與鐵元素的質量按照碳納米管與理論生成的Fe₃O₄質量比稱取；所述二價鐵鹽為硫酸亞鐵銨；所述三價鐵鹽為硫酸鐵銨；所述超聲分散的頻率為45KHz，功率為0.4W/cm²，超聲分散的時間為15～30min；所述攪拌速度為400～500r/min，所述水浴加熱的溫度為55～65℃。

7.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述步驟2具體包括：將步驟1得到的磁性碳納米管粉末和氯化錳、高錳酸鉀溶液在水中混合超聲反應，陳化、洗滌、干燥和研磨，得到錳改性磁性碳納米管。

8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，步驟2中所述磁性碳納米管粉末與氯化錳的質量比為0.5g：(0.05～0.3)，所述超聲的頻率為45KHz，超聲的功率為0.4W/cm²，所述超聲的時間為5min，所述陳化的溫度為60～90℃，所述陳化的時間為30min，所述干燥的溫度為100℃，干燥的時間為16～24h。

9.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述步驟3具體包括：將步驟2得到的錳改性碳納米管在水中進行超聲分散，得到錳改性磁性碳納米管懸浮液并滴加混合堿，再加入氯化鈣邊攪拌邊恒溫加熱，陳化、洗滌并干燥得到鈣錳修飾磁性碳納米管復合材料。

10.一種如權利要求1所述的鈣錳修飾磁性碳納米管復合材料或權利要求4～9任意一項所述的制備方法制得的鈣錳修飾磁性碳納米管復合材料作為腐殖酸吸附再生材料中的應用。