專利名稱：一種超順磁性多孔碳吸附材料的合成方法
技術領域：
本發明涉及無機多孔材料技術領域，具體地說是一種超順磁性多孔碳吸 附材料的合成方法。
背景技術：
多孔碳材料具有大量納米孔道，結構空曠，比表面積巨大，可作為吸附 材料用于工業與環境上的分離與凈化、干燥領域，并作為催化材料應用于石 油加工、石油化工、煤化工與精細化工等領域，以及作為離子交換材料大量 應用于洗滌劑工業，礦廠與放射性廢料及廢液的處理，還可作為良好的儲氫 材料，電極材料等等，展現出巨大的應用潛力。
無序多孔碳材料缺少長程有序(可能局部是有序的)，孔道不規則，因 此孔徑大小不是均一的且分布很寬。無序多孔材料的研究范圍很廣，目前研 究得較多的有各種碳氣凝膠、多孔半導體材料、多孔金屬材料、多孔陶瓷材 料、多孔聚合物等。無序多孔碳材料同樣由于其孔徑分布在納米量級，具有 許多獨特的性質和較強的應用性。
超順磁性材料具有高磁導率，低剩磁，低矯頑力，在巨磁電阻，磁性液 體和磁記錄、軟磁、永磁、磁制冷、巨磁阻抗材料以及磁光器件、磁探測器 等方面具有廣闊的應用前景。此外在生物醫學領域，磁性納米粒子通過表面 包裹生物高分子、在固定化酶、耙向藥物、細胞分離、免疫分析等方面都有 應用價值。
發明內容
本發明的目的是提供一種超順磁性多孔碳吸附材料的合成方法，該方法 步驟非常簡單，易操作，利于工業化生產，而且實現了廢物的循環再利用，有利于環境保護，所得超順磁性多孔碳吸附材料具有大量納米孔道，孔道不 規則，金屬鐵負載分布相對均勻，在充電放電的實驗中表現出良好的儲氫性 能，可作為很好的電極材料，在染料的吸附實驗中表現出良好的吸附性能， 而且磁滯回線表明是一種很好的超順磁性材料。 本發明的目的是這樣實現的
一種超順磁性多孔碳吸附材料的合成方法，該方法是將濾紙、報紙、玉 米桿等廢棄物置于特制的無機鹽溶液中，充分浸潤并烘干后，在管式爐氮氣 氛圍中高溫焙燒，即得到所述材料，具體步驟如下
a、 制備無機鹽溶液將鐵源溶劑按質量比為1. 0 4. 0 : 4. 0 1. 0的
比例混合后充分攪拌，使鐵源完全溶解。
b、 將濾紙、報紙或玉米桿廢棄物放入上述溶液中，使其充分浸潤，然后
放入烘箱中8(TC烘干，待溶劑全部揮發后放入石英管中，在管式爐中通氮氣
600-900'C焙燒6小時，即得超順磁性多孔碳吸附材料； 其中所述鐵源為FeCl3.9H20;所述溶劑為無水乙醇。 本發明所得材料具有豐富的納米孔道，但孔道大小不一，有序性不高且
金屬鐵摻雜于其中。 本發明的優點是-
(1) 、合成步驟非常簡單，易操作，重復結果好，利于工業化生產。
(2) 、實現了廢舊報紙、濾紙和玉米桿等的循環再利用，有利于環境保護。
(3) 、所得磁性吸附材料中金屬鐵負載分布相對均勻，而且是很好的超順 磁性材料。利用它的磁性，可以容易實現催化實驗和吸附實驗中催化劑和吸 附劑與反應物的分離。
圖1為本發明實施例1所得材料的大角度粉末衍射圖
圖2為本發明實施例1所得材料的磁滯回線圖
圖3為本發明實施例1所得材料的透射電鏡圖具體實施方式
實施例1
將干燥的廢棄濾紙4g放入由4gFeCl3.9H20和16g無水乙醇形成的溶液中， 待濾紙完全浸潤后，取出置于8(TC烘箱中，乙醇揮發完全后將濾紙放入石英 管中，在管式爐氮氣氛圍中60(TC焙燒6小時，即得超順磁性多孔碳吸附材料。 其大角度粉末衍射圖參閱圖l;磁滯回線圖參閱圖2;透射電鏡圖參閱圖3。 實施例2
將干燥的廢棄濾紙4g放入由10gFeCl3'9H20和16g無水乙醇形成的溶液中， 待濾紙完全浸潤后，取出置于8(TC烘箱中，乙醇揮發完全后將濾紙放入石英 管中，在管式爐氮氣氛圍中70(TC焙燒6小時，即得超順磁性多孔碳吸附材料。 實施例3
將干燥的廢棄濾紙4g放入由40gFeC1^9H20和16g無水乙醇形成的溶液中， 待濾紙完全浸潤后，取出置于8(TC烘箱中，乙醇揮發完全后將濾紙放入石英 管中，在管式爐氮氣氛圍中80(TC焙燒6小時，即得超順磁性多孔碳吸附材料。 實施例4
將干燥的廢棄濾紙4g放入由64gFeC^9H20和16g無水乙醇形成的溶液中， 待濾紙完全浸潤后，取出置于8(TC烘箱中，乙醇揮發完全后將濾紙放入石英 管中，在管式爐氮氣氛圍中90(TC焙燒6小時，即得超順磁性多孔碳吸附材料。 實施例5
將干燥的廢棄報紙4g放入由4gFeCl3訓20和16g無水乙醇形成的溶液中，待報紙完全浸潤后，取出置于8crc烘箱中，乙醇揮發完全后將報紙放入石英
管中，在管式爐氮氣氛圍中90(TC焙燒6小時，即得超順磁性多孔碳吸附材料。 實施例6
將干燥的廢棄報紙4g放入由10gFeCl3訓20和16g無水乙醇形成的溶液中， 待報紙完全浸潤后，取出置于80。C烘箱中，乙醇揮發完全后將報紙放入石英 管中，在管式爐氮氣氛圍中80(TC焙燒6小時，即得超順磁性多孔碳吸附材料。 實施例7
將干燥的廢棄報紙4g放入由40gFeCl3'9H20和16g無水乙醇形成的溶液中， 待報紙完全浸潤后，取出置于80'C烘箱中，乙醇揮發完全后將報紙放入石英 管中，在管式爐氮氣氛圍中70(TC焙燒6小時，即得超順磁性多孔碳吸附材料。 實施例8
將干燥的廢棄報紙4g放入由64gFeCl3'9H20和16g無水乙醇形成的溶液中， 待報紙完全浸潤后，取出置于8(TC烘箱中，乙醇揮發完全后將報紙放入石英 管中，在管式爐氮氣氛圍中60(TC焙燒6小時，即得超順磁性多孔碳吸附材料。 實施例9
將干燥的玉米桿4g放入由64gFeCl3'9H20和16g無水乙醇形成的溶液中，待 玉米桿完全浸潤后，取出置于8(TC烘箱中，乙醇揮發完全后將玉米桿放入石 英管中，在管式爐氮氣氛圍中70(TC焙燒6小時，即得超順磁性多孔碳吸附材 料。
實施例10
將干燥的玉米桿4g放入由4gFeClWH20和16g無水乙醇形成的溶液中，待 玉米桿完全浸潤后，取出置于8(TC烘箱中，乙醇揮發完全后將玉米桿放入石 英管中，在管式爐氮氣氛圍中90(TC焙燒6小時，即得超順磁性多孔碳吸附材料。
實施例11
將干燥的玉米桿4g放入由40gFeCl3'9H20和16g無水乙醇形成的溶液中，待 玉米桿完全浸潤后，取出置于8(TC烘箱中，乙醇揮發完全后將玉米桿放入石 英管中，在管式爐氮氣氛圍中60(TC焙燒6小時，即得超順磁性多孔碳吸附材 料。
實施例12
將干燥的玉米桿4g放入由10gFeCl3.9H20和16g無水乙醇形成的溶液中，待 玉米桿完全浸潤后，取出置于8(TC烘箱中，乙醇揮發完全后將玉米桿放入石 英管中，在管式爐氮氣氛圍中80(TC焙燒6小時，即得超順磁性多孔碳吸附材
權利要求
1、一種超順磁性多孔碳吸附材料的合成方法，其特征在于該方法是將廢棄的濾紙、報紙或玉米桿置于無機鹽溶液中，充分浸潤并烘干后，在管式爐氮氣氛圍中高溫焙燒，即可得到所述材料，具體步驟如下a、制備無機鹽溶液將鐵源∶溶劑按質量比為1.0～4.0∶4.0～1.0的比例混合后充分攪拌，使鐵源完全溶解；b、將廢棄的濾紙、報紙或玉米桿放入上述溶液中，使其充分浸潤，然后放入烘箱中80℃烘干，待溶劑全部揮發后放入石英管中，在管式爐中通氮氣600-900℃焙燒6小時，即得超順磁性多孔碳吸附材料；其中所述鐵源為FeCl3·9H2O；所述溶劑為無水乙醇。
全文摘要
本發明公開了一種超順磁性多孔碳吸附材料的合成方法，該方法是將廢棄的報紙、濾紙或玉米桿置于無機鹽溶液中充分浸潤并烘干后，在管式爐氮氣氛圍中600～900℃焙燒6小時，得到超順磁性多孔碳吸附材料。該方法步驟非常簡單，易操作，利于工業化生產，而且實現了廢物的循環再利用，有利于環境保護，所得超順磁性多孔碳吸附材料中金屬鐵負載分布相對均勻，在充電放電的實驗中表現出良好的儲氫性能，可作為很好的電極材料，在染料的吸附實驗中表現出良好的吸附性能，而且磁滯回線表明是一種很好的超順磁性材料。
文檔編號B01J20/20GK101564677SQ20091005245
公開日2009年10月28日 申請日期2009年6月4日 優先權日2009年6月4日
發明者單永奎, 孔愛國, 朱海燕, 平 王, 王文娟, 蔡希金 申請人:華東師范大學