[發明專利]一種納米級磁性鈷錳尖晶石的制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201911026128.4
• 申請日: 2019-10-25
• 公開（公告）號: CN110721703B
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 陽鵬飛;徐源合;柯國軍
• 申請（專利權）人: 南華大學
• 主分類號: B01J23/889
• 分類號: B01J23/889;B01J35/02;B01J20/06;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C02F1/70;G21F9/06;G21F9/12
• 代理公司: 長沙歐諾專利代理事務所(普通合伙) 43234
• 代理人: 歐穎;張文君

1.一種納米級磁性鈷錳尖晶石的制備方法，所述方法包括將鈷源和錳源溶解在包含氨水與氯化銨的混合溶液中，且加入次氯酸鈉作為氧化劑，將部分二價錳氧化為三價錳，形成二價和三價錳離子共存的均態體系，并以尿素作為沉淀劑，在120～180℃下反應2小時以上晶化形成前驅體，再將前驅體樣品于400～600℃下煅燒2小時以上，得到納米級磁性鈷錳尖晶石；所述鈷源和錳源中鈷元素與錳元素的物質的量之比為1：1～6，鈷元素與氨水的物質的量之比為1：2～10，鈷元素與氯化銨的物質的量之比為1：2～12，鈷元素與次氯酸鈉的物質的量之比為1：0.1～100，鈷元素與尿素的物質的量之比為1：2～100；所述制備方法具體包括將尿素和氯化銨溶解于水中配成溶液A，且將鈷源和錳源溶解于水中配成溶液B，將溶液A和B混勻后加入溶液C氨水，再加入溶液D次氯酸鈉溶液，在無氧條件下以次氯酸鈉氧化10～120min，之后將溶液進行晶化和煅燒得到所述納米級磁性鈷錳尖晶石。

2.根據權利要求1所述制備方法，其特征在于，所述鈷源和錳源為六水氯化鈷和四水氯化錳。

3.根據權利要求1所述制備方法，其特征在于，所述鈷源和錳源中鈷元素與錳元素的物質的量之比為1：2～3，鈷元素與氨水的物質的量之比為1：4～8，鈷元素與氯化銨的物質的量之比為1：4～8，鈷元素與次氯酸鈉的物質的量之比為1：0.5～10，鈷元素與尿素的物質的量之比為1：5～50。

4.根據權利要求1所述制備方法，其特征在于，晶化溫度為140～160℃，晶化時間為4～20小時，煅燒溫度為450～550℃，且煅燒時間為4～8小時。

5.根據權利要求4所述制備方法，其特征在于，在晶化步驟和煅燒步驟之間還包括對前驅體的清洗和干燥步驟，所述清洗包括使用乙醇和去氧去離子水交替清洗，所述干燥為在40～150℃的條件下常壓干燥或真空干燥。

6.一種如權利要求1～5中任意一項所述方法制備得到的納米級磁性鈷錳尖晶石。

7.一種如權利要求1～5中任意一項所述方法制備得到的納米級磁性鈷錳尖晶石在去除含鈾廢水中鈾酰離子的應用。

8.根據權利要求7所述應用，其特征在于，所述納米級磁性鈷錳尖晶石作為催化劑，與還原劑一起加入含鈾廢水中，用于將含鈾廢水中的鈾酰離子催化還原成四價鈾離子而沉淀在廢水中除去；或者所述納米級磁性鈷錳尖晶石作為吸附劑加入含鈾廢水中，用于將含鈾廢水中的鈾酰離子吸附至納米級磁性鈷錳尖晶石上而從廢水中脫離除去。