[發(fā)明專(zhuān)利]一種多孔結(jié)構(gòu)的碳鐵復(fù)合材料的制備方法及應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010088766.5
• 申請(qǐng)日: 2020-02-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111359580A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 雷菊英;張金龍;劉勇弟;顧文怡;王靈芝;周亮;芮俊男;肖萬(wàn)紫;于師潼
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華東理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B01J20/20
• 分類(lèi)號(hào): B01J20/20;B01J20/28;B01J20/30;B01J23/745;B01J35/02;B01J35/10;C02F1/28;C02F1/72;C02F101/30
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1.一種多孔結(jié)構(gòu)的碳鐵復(fù)合材料的制備方法，其特征在于具體制備步驟如下：

1)將一定量的FeCl₃溶解在N,N-二甲基甲酰胺(N,N-dimethyl formamide，DMF)中得到溶液A；再將對(duì)苯二甲酸溶解在N,N-二甲基甲酰胺中得到溶液B；在將溶液A倒入溶液B中；兩者均勻混合后倒入水熱釜中水熱反應(yīng)，將反應(yīng)液離心，將得到的沉淀依次用N,N-二甲基甲酰胺、乙醇、水各洗滌若干次，干燥，得到橙色粉末；

2)將所述橙色粉末在氮?dú)鈿夥障鹿苁綘t中煅燒，煅燒溫度為600-900℃，氮?dú)鈿夥障吕鋮s至室溫，用水清洗，然后磁分離，干燥，得到所述多孔結(jié)構(gòu)的碳鐵復(fù)合材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述FeCl₃選自FeCl₃·6H₂O，其與苯二甲酸的質(zhì)量比為：623:383。

3.根據(jù)權(quán)利要求1-2所述的制備方法，其特征在于：

1)將1.246g FeCl₃·6H₂O溶解在40mL N,N-二甲基甲酰胺中得到溶液A；再將0.766g對(duì)苯二甲酸溶解在40mL N,N-二甲基甲酰胺中得到溶液B；在將溶液A倒入溶液B中；兩者均勻混合后倒入100ml水熱釜中，在120℃水熱反應(yīng)18h；將反應(yīng)液離心，將得到的沉淀依次用N,N-二甲基甲酰胺、乙醇、水各洗滌3次，在70℃烘箱中干燥，得到橙色粉末；

2)將所述橙色粉末放入瓷舟中，在氮?dú)鈿夥障鹿苁綘t中煅燒，升溫速率為3℃/min，加熱至600-900℃，保溫1-6h，氮?dú)鈿夥障吕鋮s至室溫；得到黑色粉末，用水清洗，然后磁分離，在70℃干燥，得到所述多孔結(jié)構(gòu)的碳鐵復(fù)合材料。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3所述的制備方法，其特征在于：步驟2中，加熱至700℃，保溫1h。

5.一種多孔結(jié)構(gòu)的碳鐵復(fù)合材料，其特征在于：所述材料具有多孔結(jié)構(gòu)的碳納米片，鐵以零價(jià)鐵的形式均勻分散在碳納米片上，所述材料根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的制備方法制備得到。

6.一種如權(quán)利要求5所述的多孔結(jié)構(gòu)的碳鐵復(fù)合材料的用途，其特征在于：其用于吸附四環(huán)素類(lèi)抗生素、喹諾酮類(lèi)和/或磺胺類(lèi)抗生素。

7.如權(quán)利要求6所述的用途，其特征在于，其用于吸附四環(huán)素類(lèi)抗生素。

8.一種使用如權(quán)利要求5所述的多孔結(jié)構(gòu)的碳鐵復(fù)合材料吸附后的回收方法，其特征在于，將吸附后的多孔結(jié)構(gòu)的碳鐵復(fù)合材料分散在去離子水中，向其中加入30wt％H₂O₂溶液，常溫下攪拌，將懸浮液磁分離，傾析出上層，剩余的固體為再生的多孔結(jié)構(gòu)的碳鐵復(fù)合材料。