[发明专利]一种铁碳复合材料及制备方法

说明书

本发明公开了一种铁碳复合材料及制备方法，制备方法步骤：在氮气环境中，将硫酸亚铁水溶液与碳纳米管均匀混合,得混合物；将还原剂乙醇溶液滴加到混合物中，搅拌，用超纯水冲洗，离心；将固体加入到壳聚糖醋酸溶液中，并持续搅拌，混合均匀，分隔,制成直径4‑6cm的颗粒，得铁碳复合材料。本发明的有益效果为：本发明的铁碳复合材料以纳米形式存在，且比表面积较大，反应效果良好。本发明中壳聚糖的空间结构不仅作为纳米零价铁和碳纳米管的基底，而且增强材料的可重复利用性。本发明的方法简便，成本低廉，产品混合效果理想，不易钝化、材料比表面积大、适用于高浓度难降解有机废水处理。

技术领域

本发明涉及纳米材料合成技术领域，特别是涉及一种铁碳复合材料及制备方法。

背景技术

铁/碳微电解工艺起源于二十世纪六、七十年代左右，最初是由苏联研究并发展起来，在美、日等国家曾经引起广泛重视，并已有许多工程实践经验。我国从二十世纪八十年代引进该技术，因其原料来源广泛、价格低廉、处理效果好、能耗低、技术操作简单实用等特点，已应用于印染、电镀、制药、造纸、石油化工等废水的前处理阶段，在处理高浓度富含有机有毒难降解物质的废水方面，具有独特的技术优势。

与此同时，针对应用中产生的种种问题，国内外学者也在不断地改进铁碳微电解工艺、研制开发各种技术性能良好的铁/碳微电解材料，使得铁/碳微电解工艺应用范围不断扩大，促使该项处理工艺的发展进步。

目前关于铁碳微电解填料在实际生产应用中的种类，主要有废铁屑填料和废铁屑活性炭填料、铁铜屑填料、铁铜改性沸石填料、锰铁矿活性炭填料、铁屑粉煤灰填料等。这些材料大多来源于自然或者生产生活中产生的副产品，原材料中的铁大多是工业生产过程中的铁皮、工业废铁屑、钢渣等。相对材料本身而言，尤其廉价易得的优越性，但是应用过程发现，采用铁屑与碳粉，活性炭这种分离的材料，在微电解反应过程中，容易出现混合不均，易板结、钝化等问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种铁碳复合材料。

本发明的第二个目的是提供一种铁碳复合材料的制备方法。

一种铁碳复合材料的制备方法，包括以下步骤：在氮气环境中，按比例将90-150mL浓度为0.03-0.05M的硫酸亚铁水溶液与0.5-1.5g碳纳米管均匀混合,得混合物；按质量比为1：2-3的比例，将0.03-0.06M的还原剂乙醇溶液滴加到混合物中，搅拌20-30分钟，用超纯水冲洗2-4遍，离心；将固体加入到150-200ml质量浓度为90％-95％的壳聚糖醋酸溶液中，并持续搅拌，混合均匀，分隔，制成直径4-6cm的颗粒，得铁碳复合材料。

所述碳纳米管内径为5-10nm。

所述还原剂为硼氢化钠或硼氢化钾。

所述壳聚糖为粘度为500～800mPa·s，脱乙酰度90％。

上述方法制备的一种铁碳复合材料

本发明的有益效果为：

(1)本发明的铁碳复合材料以纳米形式存在，且比表面积较大，反应效果良好。

(2)本发明中壳聚糖的空间结构不仅作为纳米零价铁和碳纳米管的基底，而且增强材料的可重复利用性。

(3)本发明的方法简便，成本低廉，产品混合效果理想，不易钝化、材料比表面积大、适用于高浓度难降解有机废水处理。

附图说明

图1是本发明的铁碳复合材料形貌。

具体实施方式

碳纳米管(北京博宇高科新材料技术有限公司),碳纳米管的来源并不限定这一种产品，其它企业生产的性质与北京博宇高科新材料技术有限公司的产品相似的碳纳米管，也可以用于本发明。