碳化聚多巴胺包覆钴纳米颗粒材料及其制备和应用方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114100666A(43)申请公布日2022.03.01(21)申请号202111553197.8C02F101/30(2006.01)(22)申请日2021.12.17C02F101/34(2006.01)C02F101/38(2006.01)(71)申请人中国水产科学研究院珠江水产研究所地址510385广东省广州市荔湾区芳村西塱兴渔路1号(72)发明人林嘉薇尹怡郑光明李丽春马丽莎黎嘉惠(74)专利代理机构广州科捷知识产权代理事务所(普通合伙)44560代理人袁嘉恩(51)Int.Cl.B01J27/24(2006.01)B01J35/02(2006.01)C02F1/72(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图4页(54)发明名称碳化聚多巴胺包覆钴纳米颗粒材料及其制备和应用方法(57)摘要一种碳化聚多巴胺包覆钴纳米颗粒材料及其制备及应用方法，包括：S1、调节Tris‑HCl缓冲溶液的pH至8.5(溶液A)，再加入六水合氯化钴，搅拌至完全溶解(溶液B)；S2、再加入多巴胺搅拌反应后，离心洗涤、真空干燥后研磨得到物质C；S3、将物质C置于真空管式炉中，在惰性气体保护下烧结即得。本发明制备的材料具有吸附和过硫酸盐催化氧化双功能，其催化作用使得被强烈吸附的污染物原位快速分解，释放出的吸附位点重新吸附残余的有机物，使得更多有机物参与转运过程，提高去除效率，这种吸附‑降解‑吸附循环的模式为去除水环境中的磺胺甲恶唑、双氯芬酸、双酚A、恩诺沙星提供了一种新的去除策略，具有显著的环境效益。CN114100666ACN114100666A权利要求书1/1页1.一种碳化聚多巴胺包覆钴纳米颗粒材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、在10mmol/L的三(羟甲基)氨基甲烷盐酸盐溶液中加入盐酸调节溶液pH至8.5，得到缓冲溶液A；在缓冲溶液A中加入一定量的六水合氯化钴，搅拌至完全溶解得到溶液B；S2、将一定量的盐酸多巴胺溶于溶液B中，搅拌反应一段时间后，用蒸馏水离心洗涤，再用真空干燥箱干燥，研磨后得到物质C；S3、将物质C置于真空管式炉中，在惰性气体保护下烧结得到碳化聚多巴胺包覆钴纳米颗粒材料。2.根据权利要求1所述的一种碳化聚多巴胺包覆钴纳米颗粒材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中盐酸多巴胺的添加量为2g/L。3.根据权利要求1或2所述的一种碳化聚多巴胺包覆钴纳米颗粒材料的制备方法，其特征在于，添加的六水合氯化钴的物质的量为盐酸多巴胺物质的量的5％‑20％。4.根据权利要求1或2所述的一种碳化聚多巴胺包覆钴纳米颗粒材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中的反应时间为2‑6h，用蒸馏水离心洗涤3‑5次，离心的转速为10000‑15000r/min，离心时间为5‑10min。5.根据权利要求1或2所述的一种碳化聚多巴胺包覆钴纳米颗粒材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中真空干燥的温度为60‑100℃，干燥时间为12‑24h。6.根据权利要求1或2所述的一种碳化聚多巴胺包覆钴纳米颗粒材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中的烧结温度为700‑1000℃，升温速率为1‑5℃/min，在最高温度的保持时间为1‑3h。7.一种如权利要求1至6任一项所述的方法制备的碳化聚多巴胺包覆钴纳米颗粒材料，其特征在于，所述纳米颗粒材料的粒径在30‑100nm，其表面具有凹凸结构；所述纳米颗粒材料具有聚多巴胺衍生氮掺杂碳包覆钴的包覆结构。8.一种碳化聚多巴胺包覆钴纳米颗粒材料的应用方法，其特征在于，所述碳化聚多巴胺包覆钴纳米颗粒材料为权利要求7所述的碳化聚多巴胺包覆钴纳米颗粒材料，所述纳米颗粒材料应用在催化活化过硫酸盐氧化降解废水中的目标污染物中，所述纳米颗粒材料通过吸附和过硫酸盐催化活化双功能协同发挥作用。9.根据权利要求8所述的一种碳化聚多巴胺包覆钴纳米颗粒材料的应用方法，其特征在于，其应用方法为：将一定量的碳化聚多巴胺包覆钴纳米颗粒材料快速超声分散于一定体积的目标污染物废水中后，立即加入一定体积的过硫酸盐溶液进行催化氧化分解反应；以目标污染物的去除率为指标，评价碳化聚多巴胺包覆钴纳米颗粒材料去除目标污染物的性能；过硫酸盐在废水中的浓度为0.2‑2mmol/L，碳化聚多巴胺包覆钴纳米颗粒材料投加量为0.05‑0.2g/L，未调pH，反应时间为1‑15min。10.根据权利要求8或9所述的一种碳化聚多巴胺包覆钴纳米颗粒材料的应用方法，其特征在于，所述目标污染物包括磺胺类抗菌药物、氟喹诺酮类抗菌药物、内分泌干扰物及消炎镇痛药物，所述磺胺类抗菌药物包括磺胺甲恶唑，所述氟喹诺酮类抗菌药物包括恩诺沙星，所述内分泌干扰物包括双酚A，所述消炎镇痛药物包括双氯芬酸。2CN114100666A说