[發明專利]一種納米零價鐵碳材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202011246940.0
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112607832B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 趙曉麗;呂宏洲;吳豐昌;牛紅云
• 申請（專利權）人: 中國環境科學研究院
• 主分類號: C02F1/467
• 分類號: C02F1/467;C02F101/30
• 代理公司: 北京精金石知識產權代理有限公司 11470
• 代理人: 宋秀蘭

1.一種納米零價鐵碳材料的制備方法，包括以下步驟：

（1）將鐵鹽和含氮羧酸類有機物進行球磨處理，得混合物，

所述鐵鹽和含氮羧酸類有機物的比例選自質量比為2-4:1；

（2）將步驟（1）的混合物在惰性氣體氛圍下，高溫煅燒；

（3）在步驟（2）得到的材料冷卻后即得；

步驟（1）所述含氮羧酸類有機物選自乙二胺四乙酸、氨基三乙酸和二亞乙基三胺五乙酸中的至少一種；

所述步驟（1）中，所述球磨是在球磨機轉速為280-350rpm，球磨介質選自直徑2-10 mm的研磨球，研磨時間為2-4小時；

步驟（2）所述煅燒是在管式爐煅燒溫度為750-900℃；升溫速率為5-10℃/min；煅燒時間為2-5小時；步驟（2）惰性氣體氛圍選自氬氣和氮氣中的至少一種。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（1）所述鐵鹽選自硫酸亞鐵、硝酸亞鐵和醋酸亞鐵中的至少一種。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟（1）所述鐵鹽選自醋酸亞鐵。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述鐵鹽和含氮羧酸類有機物的比例選自質量比為3:1。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（2）所述煅燒是在管式爐煅燒溫度為800℃。

6.一種使用權利要求1所述制備方法制備的納米零價鐵碳材料，其特征在于，所述材料包括碳層和均勻分布在碳層中的納米零價鐵，其中鐵含量為92-97%，納米零價鐵的粒徑在3-8 nm之間；

所述納米零價鐵碳材料中含有鐵氮配位的化學鍵。

7.根據權利要求6所述的納米零價鐵碳材料，其特征在于，所述鐵鹽和含氮羧酸類有機物的比例選自質量比3:1。

8.根據權利要求6所述的納米零價鐵碳材料，其特征在于，所述鐵鹽選自硫酸亞鐵、硝酸亞鐵和醋酸亞鐵中的至少一種。

9.根據權利要求8所述的納米零價鐵碳材料，其特征在于，所述鐵鹽選自醋酸亞鐵。

10.根據權利要求6所述的納米零價鐵碳材料，其特征在于，所述納米零價鐵碳材料為介孔材料，比表面積為120-140m²/g，孔體積為0.3-0.4cm³/g，孔徑為2-3 nm。

11.一種如權利要求1-5任一項所述的制備方法制備的納米零價鐵碳材料或權利要求6-10任一項所述的納米零價鐵碳材料的應用，所述應用為在污水處理中的應用。

12.根據權利要求11所述的應用，其特征在于，所述應用為處理抗生素類化合物污染的污水中的應用。