[發(fā)明專(zhuān)利]一種鐵鈦錳復(fù)合氧化物改性納米碳管及其制備方法與應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110088748.1
• 申請(qǐng)日: 2021-01-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112791700A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任剛;關(guān)健聰;譚舟揚(yáng);王婷婷
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 暨南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B01J20/20
• 分類(lèi)號(hào): B01J20/20;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/10
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 蘇運(yùn)貞

1.一種鐵鈦錳復(fù)合氧化物改性納米碳管的制備方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)將納米碳管、濃硫酸和濃硝酸混合，加入KMnO₄，再次混合，在50～55℃條件下反應(yīng)，60～70℃下攪拌，得到混合液1；

(2)將步驟(1)得到的混合液1稀釋?zhuān)尤際₂O₂溶液，攪拌，得到混合液2；

(3)將步驟(2)得到的混合液2抽濾，洗滌，干燥，得到氧化碳納米管；

(4)將步驟(3)得到的氧化碳納米管分散在水中，加入六水合三氯化鐵、七水合硫酸亞鐵以及三氯化鈦溶液，攪拌，得到混合液A；加入高錳酸鉀溶液，攪拌，得到混合液B；滴加氨水，使溶液的pH保持在8～9；

(5)將步驟(4)調(diào)節(jié)pH后的溶液B陳化，抽濾，洗滌，干燥，得到鐵鈦錳復(fù)合氧化物改性納米碳管。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵鈦錳復(fù)合氧化物改性納米碳管的制備方法，其特征在于，

步驟(1)中所述納米碳管的用量為其在濃硫酸和濃硝酸中的終濃度為10～12g/L；

步驟(1)中所述濃硫酸和濃硝酸的體積比為3：1；

步驟(1)中所述KMnO₄的用量為其在體系中的終濃度為30～45g/L；

步驟(2)中所述H₂O₂溶液的用量為按其與所述混合液1的體積比為1～1.2：35配比計(jì)算；

步驟(2)中所述H₂O₂溶液的濃度為體積比30％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵鈦錳復(fù)合氧化物改性納米碳管的制備方法，其特征在于，

步驟(4)中所述水的用量為分散在水中的氧化碳納米管的終濃度為2.5～3g/L；

步驟(4)中所述六水合三氯化鐵的用量為使得三氯化鐵在體系中的終濃度為0.03～0.04mol/L；

步驟(4)中所述七水合硫酸亞鐵的用量為使得硫酸亞鐵在體系中的終濃度為0.01～0.0125mol/L；

步驟(4)中所述三氯化鈦溶液的用量為使得三氯化鈦在體系中的終濃度為19～20g/L；

步驟(4)中所述高錳酸鉀溶液的濃度為0.02～0.03mol/L；

步驟(4)中所述高錳酸鉀溶液的用量為按其與所述混合液A的體積比為1：2配比計(jì)算。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵鈦錳復(fù)合氧化物改性納米碳管的制備方法，其特征在于，

步驟(1)中所述混合的方式為超聲后再攪拌；

所述超聲的時(shí)間為10～20min；

所述攪拌的時(shí)間為10～15min；

步驟(1)中所述再次混合的方式為攪拌；

步驟(1)中所述再次混合的時(shí)間為2～3h；

步驟(1)的操作在冰浴條件下進(jìn)行；

步驟(1)中所述反應(yīng)的時(shí)間為3～3.5h；

步驟(1)中所述攪拌的時(shí)間為1.5～2h；

步驟(1)中采用恒溫水浴鍋保持溫度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵鈦錳復(fù)合氧化物改性納米碳管的制備方法，其特征在于，

步驟(2)中所述混合液1采用去離子水稀釋?zhuān)?/p>

所述去離子水的用量為按其與所述混合液1的體積比為2：5配比計(jì)算；

步驟(2)中所述H₂O₂溶液加入時(shí)同時(shí)進(jìn)行攪拌；

步驟(2)中所述攪拌的時(shí)間為10～15min。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵鈦錳復(fù)合氧化物改性納米碳管的制備方法，其特征在于，

步驟(3)中所述洗滌為分別依次采用去離子水和乙醇洗滌；

步驟(3)中所述干燥為70～80℃條件下干燥20～24h；

步驟(3)中所述氧化碳納米管研磨成粉。