[发明专利]可再生型氨基功能化磁性碳纳米复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种可再生型氨基功能化磁性碳纳米复合材料，其特征在于：按照下述步骤进行制备：

(1)将1.0～5.0g三价铁盐加入至15～35mL乙二醇中，超声分散至溶液清亮；

(2)随后向步骤(1)的溶液中加入1.0～5.0g无水乙酸钠，再加入0.2g～1.0g氢氧化钠和5～25.0mL氨基功能试剂，超声分散至溶液清亮，所述氨基功能试剂选自乙二胺、二乙基三胺、三乙基四胺及四乙基五胺中的一种；

(3)在步骤(2)的溶液中加入20～100mg碳纳米管，超声分散0.3～1h，随后将混合溶液加入至聚四氟乙烯高压釜中于200℃反应4～10h；

(4)将步骤(3)反应后的产物冷却至室温，磁分离，用超纯水洗涤3～5次至pH为7.0，再用乙醇洗涤数次，30～90℃真空干燥6～12h，制得可再生型氨基功能化磁性碳纳米复合材料。

2.根据权利要求1所述的可再生型氨基功能化磁性碳纳米复合材料，其特征在于：

所述三价铁盐为FeCl₃·6H₂O与Fe₂(SO₄)₃·7H₂O中的其中一种。

3.一种制备如权利要求1所述的可再生型氨基功能化磁性碳纳米复合材料的方法，其特征在于，按照下述步骤进行制备：

(1)将1.0～5.0g三价铁盐加入至15～35mL乙二醇中，超声分散至溶液清亮；

(2)随后向步骤(1)的溶液中加入1.0～5.0g无水乙酸钠，再加入0.2g～1.0g氢氧化钠和5～25.0mL氨基功能试剂，超声分散至溶液清亮，所述氨基功能试剂选自乙二胺、二乙基三胺、三乙基四胺及四乙基五胺中的一种；

(3)在步骤(2)的溶液中加入20～100mg碳纳米管，超声分散0.3～1h，随后将混合溶液加入至聚四氟乙烯高压釜中于200℃反应4～10h；

(4)将步骤(3)反应后的产物冷却至室温，磁分离，用超纯水洗涤3～5次至pH为7.0，再用乙醇洗涤数次，30～90℃真空干燥6～12h，制得可再生型氨基功能化磁性碳纳米复合材料。

4.根据权利要求3所述的制备可再生型氨基功能化磁性碳纳米复合材料的方法，其特征在于：所述三价铁盐为FeCl₃·6H₂O与Fe₂(SO₄)₃·7H₂O中的其中一种。

5.一种如权利要求1或2所述的可再生型氨基功能化磁性碳纳米复合材料的应用，其特征在于，包括如下步骤：

(1)取制得的可再生型氨基功能化磁性碳纳米复合材料20～100mg投入至50～200mL酸性工业染料溶液中，调节pH为2～9，于15～40℃下恒温振荡1～120min，即完成了可再生型氨基功能化磁性碳纳米复合材料去除水中的酸性工业染料；

(2)利用磁铁对步骤(1)中的可再生型氨基功能化磁性碳纳米复合材料进行回收，然后将回收的可再生型氨基功能化磁性碳纳米复合材料投加到1～10mol/L的强碱溶液中，超声分散0.3～1h，磁分离，用超纯水洗涤数次至pH为7.0，再用乙醇洗涤数次，30～90℃于真空干燥6～12h，即完成可再生型氨基功能化磁性碳纳米复合材料的再生；

(3)利用步骤(2)中的再生氨基功能化磁性碳纳米复合材料继续投入步骤(1)中的酸性工业染料溶液进行水中酸性工业染料的去除。

6.根据权利要求5所述的可再生型氨基功能化磁性碳纳米复合材料的应用，其特征在于，所述酸性工业染料为酸性红、酸性橙、酸性黄、酸性黑、酸性蓝中的至少一种。

7.根据权利要求5所述的可再生型氨基功能化磁性碳纳米复合材料的应用，其特征在于，所述强碱溶液为氢氧化钠、氢氧化钾、氨水溶液中的其中一种。