[發明專利]一種磁性中空鈷氧化物@氮摻雜多孔碳及其制備方法和在抗生素廢水處理中的應用

有效

• 申請號: 202110452762.5
• 申請日: 2021-04-26
• 公開（公告）號: CN113292107B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 白雪;陳艷玲
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: C01G51/04
• 分類號: C01G51/04;C01B32/05;C02F1/72;C02F101/30
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 錢超

1.一種磁性中空鈷氧化物@氮摻雜多孔碳在抗生素廢水處理中的應用，其特征在于包括如下步驟：

第一步，將氧化石墨烯GO粉末超聲分散于水中1h，再加入甲醇繼續分散1h，配制GO分散液；所述第一步中GO、水和甲醇的質量份數配比如下：48.6-103.6mg GO：20mL水：20mL甲醇；

第二步：將Zn(NO₃)₂·6H₂O、Co(NO₃)₂·6H₂O和分散劑溶于甲醇中配制混合溶液；所述第二步中Zn和Co的摩爾比為2:1-1:3；第二步中的分散劑為聚乙烯吡咯烷酮，質量為1g；第二步中的甲醇用量為30mL；

第三步：將二甲基咪唑溶于甲醇中配制溶液；所述第三步中二甲基咪唑的質量為0.924-2.464g；第三步中甲醇用量為30mL；

第四步：將第二步中的混合溶液加入第一步配制的GO分散液中，充分混合2h，然后加入第三步配制的二甲基咪唑溶液，繼續混合24h，所得混合溶液經離心、洗滌、干燥得到紫色粉末；所述第四步得到的紫色粉末中GO的摻雜量為1.2-2.2wt％；第四步中將所述混合溶液離心后，再用無水甲醇洗滌和離心3次，去除上清液，將沉淀物真空冷凍干燥12h后制得所述紫色粉末；

第五步：將第四步中的紫色粉末先在N₂氣氛中煅燒，然后在空氣中煅燒制得磁性中空鈷氧化物@氮摻雜多孔碳；將磁性中空鈷氧化物@氮摻雜多孔碳用于活化過一硫酸氫鉀復合鹽來降解磺胺甲惡唑；所述第五步中紫色粉末在N₂氣氛中的煅燒條件為800℃下煅燒2h，在空氣中的煅燒條件為250℃下煅燒1h。

2.根據權利要求1所述的磁性中空鈷氧化物@氮摻雜多孔碳在抗生素廢水處理中的應用，其特征在于：所述第二步、第三步和第四步中制取所述混合溶液均采用磁力攪拌，轉速為600rpm；所述第一步至第四步均在室溫下進行。

3.根據權利要求1所述的磁性中空鈷氧化物@氮摻雜多孔碳在抗生素廢水處理中的應用，其特征在于，所述磁性中空鈷氧化物@氮摻雜多孔碳用于活化過一硫酸氫鉀復合鹽來降解磺胺甲惡唑具體為：將2mg磁性中空鈷氧化物@氮摻雜多孔碳添加到裝有100 mL 25mg L^?1 、初始pH=7的磺胺甲惡唑溶液的燒杯中，在轉速為600rpm磁力攪拌器上攪拌10min以建立吸附-解吸平衡，然后加入12.3mg過一硫酸氫鉀復合鹽來引發反應。