一种钴掺杂羧酸钾盐基复合多级孔碳材料的制备方法及其应用.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CN107519874A(43)申请公布日2017.12.29(21)申请号201710723752.4(22)申请日2017.08.22(71)申请人江苏大学地址212013江苏省镇江市京口区学府路301号(72)发明人葛文娜戴江栋田苏君张瑞龙常忠帅谢阿田闫永胜周志平(51)Int.Cl.B01J23/75(2006.01)C02F1/72(2006.01)C02F101/38(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种钴掺杂羧酸钾盐基复合多级孔碳材料的制备方法及其应用(57)摘要本发明属于纳米功能多级孔制备工艺技术领域，提供了一种钴掺杂羧酸钾盐基复合多级孔碳材料的制备方法及其应用，按照下述步骤进行：步骤1、高温碳化：将一定比例的EDTA-3K和硝酸钴充分混合，然后进行高温碳化，得到金属钴离子掺杂的孔碳材料；步骤2、高温氧化：将步骤1中所得到的金属钴离子掺杂的孔碳材料在管式炉或马弗炉中进行高温氧化制得钴掺杂羧酸钾盐基复合多级孔碳材料。本发明所制备的钴掺杂羧酸钾盐基复合多级孔碳材料可在催化降解水环境中的有机污染物得到广泛应用。本发明的制备方法简单易行、流程较短、操作易控，适于推广使用。CN107519874ACN107519874A权利要求书1/1页1.一种钴掺杂羧酸钾盐基复合多级孔碳材料的制备方法，其特征在于，按照以下步骤进行：步骤1、高温碳化：以一定质量比的EDTA-3K和钴盐充分混合后，在惰性气体保护下经高温碳化，后经超声洗涤、干燥后得到金属钴离子掺杂的孔碳材料；步骤2、高温氧化：将步骤1得到的金属钴离子掺杂的孔碳材料放入管式炉或马弗炉中，在空气或氧气环境下，程序升温至高温氧化温度，进行高温氧化，最后收集产物，洗涤，烘干，制得钴掺杂羧酸钾盐基复合多级孔碳材料。2.根据权利要求1所述的钴掺杂羧酸钾盐基复合多级孔碳材料的制备方法，其特征在于，步骤1中，所用EDTA-3K与钴盐的质量比为10：1-80：1。3.根据权利要求1所述的钴掺杂羧酸钾盐基复合多级孔碳材料的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述的钴盐为硝酸钴或氯化钴。4.根据权利要求1所述的钴掺杂羧酸钾盐基复合多级孔碳材料的制备方法，其特征在于，步骤1中，惰性气体为或氩气中的一种。5.根据权利要求1所述的钴掺杂羧酸钾盐基复合多级孔碳材料的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述高温碳化的升温速度为3-10℃·min-1，碳化温度为500-800℃，保温时间为1-2h。6.根据权利要求1所述的钴掺杂羧酸钾盐基复合多级孔碳材料的制备方法，其特征在于，步骤1中，干燥温度为50-90℃。7.根据权利要求1所述的钴掺杂羧酸钾盐基复合多级孔碳材料的制备方法，其特征在于，步骤2中，高温氧化时，程序升温速度为5-10℃·min-1，高温氧化的温度为250-450℃，保温3-4h。8.根据权利要求1所述的钴掺杂羧酸钾盐基复合多级孔碳材料的制备方法，其特征在于，步骤2中，高温氧化时，在气流速度为100-300mL·min-1的空气或氧气的条件下进行。9.根据权利要求1所述的钴掺杂羧酸钾盐基复合多级孔碳材料的制备方法，其特征在于，步骤2中，热水洗涤为50-90℃热水洗涤，下烘干温度为50-80℃。10.将权利要求1～9任意一项所述的方法制备钴掺杂羧酸钾盐基复合多级孔碳材料用于水环境中氯霉素的催化降解。2CN107519874A说明书1/3页一种钴掺杂羧酸钾盐基复合多级孔碳材料的制备方法及其应用技术领域[0001]本发明属于纳米功能多级孔制备工艺技术领域，涉及一种钴掺杂羧酸钾盐基复合多级孔碳材料的制备方法及其应用。背景技术[0002]抗生素(antibiotics)是药品类别中最为重要的一种，抗生素一词代表了一系列天然或半合成的具有抗菌活性的化合物，是由微生物(细菌、真菌、放线菌属)或高等动植物在生活过程中产生的具有抗病原体或能干扰其他正常细胞发育功能的一类化学物质，它可扩展为抗菌，抗病毒，抗真菌和抗肿瘤的化合物。自1928年AlexanderFleming偶然发现了青霉素，数百种抗生素出现在市面上被使用于人类和动物疾病的防治，还可用作生长促进剂和提高效率的饲料。现今，抗生素在人类健康，现代农业和畜牧业有着至关重要的影响。然而，因为抗生素的滥用导致其成为水环境中一种新的有机污染物。关于抗生素污染的治理方法有：活性炭吸附法、生物降解法、催化降解法等，其中，催化降解法因其快速、高效的优点，备受研究人员的青睐。[0003]关于催化降解的催化剂类型已有很多，然而因其比表面积小而导致催化降解效率大大降低，因此使用新的催化剂载体至关重要。多级孔碳材料因其独特的孔道结构特性以及电子传递能力在催化降解领域具有很大潜力