[发明专利]用于污水处理的包覆型磁性纳米复合材料及其制备和应用

权利要求书

1.一种用于污水处理的磁性铁氧化物/介孔碳纳米复合材料，其包括介孔碳 以及包覆于介孔碳孔道内的磁性氧化铁纳米粒子，其中，所述磁性铁氧化物/介孔 碳纳米复合材料的比表面积为500-1200平方米/克。

2.根据权利要求1所述的纳米复合材料，其特征在于，在所述磁性铁氧化物 /介孔碳纳米复合材料中，磁性铁氧化物的质量含量为0.5％-40％；所述磁性铁氧 化物纳米粒子的粒径为0.5-70纳米；优选所述磁性铁氧化物纳米粒子的粒径为 0.5-50纳米；更为优选的，所述磁性铁氧化物纳米粒子的粒径为2-10纳米；所述 介孔碳的比表面积在800-1500平方米/克。

3.一种如权利要求1或2所述的纳米复合材料的制备方法，其包括：

步骤A，将无机铁盐溶于水和乙醇的混合液中，配制成铁离子溶液；

步骤B，将铁离子溶液与介孔碳粉末混合，搅拌均匀后，干燥，制得磁性铁 氧化物/介孔碳纳米复合材料前体Ⅰ；

步骤C，在氨存在条件下，将磁性铁氧化物/介孔碳纳米复合材料前体Ⅰ进行 水解反应，然后干燥，制得磁性铁氧化物/介孔碳纳米复合材料前体Ⅱ；

步骤D，将磁性铁氧化物/介孔碳纳米复合材料前体Ⅱ在无氧条件下进行煅 烧，制得磁性铁氧化物/介孔碳纳米复合材料。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在步骤B中，搅拌的时间 为3-20小时；优选搅拌的时间为12小时；所述干燥的温度为0-80℃；优选所述 干燥的温度为50℃。

5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，在步骤C中，所述水 解反应的温度为40-80℃；优选水解反应的温度60℃；所述水解反应的时间为1-6 小时；所述干燥的温度为40-80℃；优选所述干燥的温度为50℃。

6.根据权利要求3到5中任意一项所述的制备方法，其特征在于，在步骤D 中，所述煅烧的温度为100-1000℃；所述煅烧的时间为1-10小时。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在步骤B中，以铁离子溶 液的体积计的介孔碳的量为4:1。

8.根据权利要求3或7所述的制备方法，其特征在于，在铁离子溶液中，无 机铁盐的浓度为0.1-1摩尔/升。

9.根据权利要求3、7和8中任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述 无机铁盐包括硝酸铁、氯化铁、氯化亚铁、硫酸铁和硫酸亚铁中的至少一种；优 选所述无机铁盐为硝酸铁。

10.如权利1或2所述的纳米复合材料或如权利要求3到10中任意一项所述 的方法制备的纳米复合材料在工业废水处理中的应用，所述工业废水中的污染物 包括亚甲基蓝、甲基橙、刚果红、罗丹明、苯酚、砷、铅和汞中的至少一种；优 选所述工业废水中的污染物为甲基橙。