一种多孔磁性碳材料及其制备方法和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115974048A(43)申请公布日2023.04.18(21)申请号202310225696.7B01J20/28(2006.01)(22)申请日2023.03.09B01J20/30(2006.01)C02F1/28(2023.01)(71)申请人东莞理工学院C02F101/38(2006.01)地址523000广东省东莞市松山湖科技产C02F101/34(2006.01)业园区大学路1号(72)发明人廖文波吴伟才钟国玉陈洁怡区楚雯袁浩桉夏小强连得宝潘俊杰黄孝游杨婷婷赖智城吴佳璇(74)专利代理机构广州市智远创达专利代理有限公司44619专利代理师袁方(51)Int.Cl.C01B32/05(2017.01)B01J20/20(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图9页(54)发明名称一种多孔磁性碳材料及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开了一种多孔磁性碳材料及其制备方法和应用，属于无机纳米吸附材料技术领域。本发明将含钴金属盐和乌洛托品分别溶解于无水乙醇中后混合、搅拌、静置生成沉淀后，将沉淀直接干燥，得到Co‑MOF前驱物；并将Co‑MOF前驱物在惰性气氛下高温热解、保温并冷却获得含钴的多孔磁性碳材料。本发明使用的前驱体价格低廉，制备过程简单、无需水热，常温即可合成，制得的多孔磁性碳材料含钴量高、具有介孔结构且孔道丰富，能够有效提高抗生素吸附效率和吸附容量，具有广泛的应用前景。CN115974048ACN115974048A权利要求书1/1页1.一种多孔磁性碳材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、将含钴金属盐和乌洛托品分别溶于无水乙醇，得到A液和B液；将A液滴入B液中，搅拌至充分反应，静置、干燥，得到Co‑MOF前驱物；S2、在惰性气体存在的条件下，对Co‑MOF前驱物升温至400～800℃，并保温；冷却，得到所述多孔磁性碳材料。2.根据权利要求1所述的多孔磁性碳材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中的含钴金属盐与乌洛托品之间的摩尔比为1:1.8～2.5。3.根据权利要求1所述的多孔磁性碳材料的制备方法，其特征在于：所述含钴金属盐为硝酸钴、氯化钴、硫酸钴中的一种。4.根据权利要求1所述的多孔磁性碳材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S1的搅拌时间为12‑24h、静置时间为12‑24h。5.根据权利要求1所述的多孔磁性碳材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S1干燥是在温度为60‑80℃的烘箱中干燥12‑24h。6.根据权利要求1所述的多孔磁性碳材料的制备方法，其特征在于：所述惰性气体为Ar或N2。7.根据权利要求1所述的多孔磁性碳材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中升温的升温速率为5～10℃/min。8.根据权利要求1所述的多孔磁性碳材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中的保温时间为2～4h。9.一种多孔磁性碳材料，其特征在于：其是采用权利要求1～8中任一项所述的制备方法制得的。10.如权利要求9所述的多孔磁性碳材料在制备抗生素吸附剂中的应用。2CN115974048A说明书1/7页一种多孔磁性碳材料及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明涉及无机纳米吸附材料技术领域，具体涉及一种多孔磁性碳材料及其制备方法和应用。背景技术[0002]抗生素是由微生物或高等动植物在生活过程中所产生的具有抗病原体或其它活性的一类次级代谢产物，其由于具有抗菌、抗真菌、抗病毒、抗寄生虫等特性，被广泛应用于医药、畜牧业和水产养殖业等行业。然而抗生素难以被生物降解和代谢，大约30％～90％的抗生素通过尿液或粪便进入自然的水生环境。、由于抗生素在水中的生物降解性很低，导致如何有效地从水体中去除抗生素成为亟需解决的国际问题。目前，去除水生环境中的抗生素的方法有高级氧化过程(AOPs)、电化学、膜分离、生物降解以及吸附法等。其中，吸附法简单易行、成本低、安全、污染物脱除效率高，在抗生素的去除中得到广泛应用，常用的吸附材料主要有：树脂、伯胺化合物、碳材料。[0003]近年来，金属有机骨架(MOFs)是一类由金属离子或离子簇与有机配体通过自组装形成的高度结晶的多孔性碳材料，由于其超高孔隙度、较大的比表面积、可调孔尺寸和形状以及易功能化，已成为备选吸附剂的研究热点。磁性MOFs材料是在MOF材料上引入铁、钴、镍等具有磁性的金属，其可以通过外加磁场来对此类吸附剂和废水进行快速的磁分离，避免了离心和过滤等繁琐的步骤，极大地节约了时间。目前，磁性MOFs材料通常是采用直接碳化金属有机骨架材料法进行制备，其具体是将铁、钴、镍基MOF材料经过简单的热解而制得，不仅极大地简化了制备过程，并且MOF衍生的多孔碳材料的尺寸、结构、形态和组成可控，所得到的孔道结构高度有序。对于目前