[发明专利]一种凹凸棒石/Fe3O4/碳复合材料的制备及应用

摘要

本发明公开了一种凹凸棒石/Fe3O4/碳复合材料的制备及应用，属于重金属废水处理技术领域。本发明采用一步水热法制备，以凹凸棒石、铁盐和壳聚糖为原料，在水热反应釜中还原性溶剂乙二醇将部分三价铁还原成二价铁，在碱性条件下反应生成磁性Fe3O4在凹凸棒石表面成核和生长，壳聚糖碳化为无定型碳负载在凹凸棒石表面，最终形成磁性纳米复合材料。该纳米复合材料表面富含羟基、羧基和氨基等活性基团，可用于水体中Cr(Ⅵ)吸附去除，在pH＝2和298K的条件下对水中六价铬的最大吸附量为250mg/g；具有一定的磁性，在外加磁场的条件下可实现快速分离，解决了凹凸棒石/碳纳米复合材料吸附后难以分离的问题。

主权项

一种凹凸棒石/Fe3O4/碳复合材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)将1.0g六水合三氯化铁和0.5g凹凸棒石加入到70mL乙二醇中，强烈搅拌后加入壳聚糖粉末，超声分散30min，得到淡黄色粘稠液体；所述六水合三氯化铁和壳聚糖粉末的质量比为1:0.3～4.5；(2)在步骤(1)处理得到的粘稠液体中加入3.0g无水醋酸钠粉末，并不断搅拌30min，得悬浮溶液；(3)将步骤(2)处理得到的悬浮溶液转移至100mL聚四氟乙烯反应釜中，180℃水热条件下反应12～48h，所述反应釜的装填度≤80％；(4)自然冷却后磁分离，用无水乙醇和蒸馏水各洗涤3～4次，得到的黑色产物放入到电热鼓风干燥箱中60℃烘干、研磨过筛，即得凹凸棒石/Fe3O4/碳纳米复合材料。