[发明专利]一种超支化聚合物基磁性多孔碳吸附材料及其制法

权利要求书

1.一种超支化聚合物基磁性多孔碳吸附材料，包括以下按重量份数计的配方原料及组分，其特征在于：2-4份FeCl₃、1-2份FeCl₂、18-22份端氨基超支化聚合物、25-30份二酐单体、45-56份聚丙烯腈；

所述端氨基超支化聚合物制备方法包括以下步骤：向反应瓶中加入N,N-二甲基甲酰胺溶剂，再加入三（4-氨苯基）胺和间苯二甲醛，将反应瓶置于气氛油浴锅中并通入氮气，加热至140-160℃，反应2-4h，将溶液置于冰水浴中冷却，加入蒸馏水直至有大量沉淀析出，过滤、洗涤并干燥，制备得到端氨基超支化聚合物；

所述超支化聚合物基磁性多孔碳吸附材料采用以下步骤制备：

（1）向N,N-二甲基甲酰胺溶剂中加入18-22份端氨基超支化聚合物和25-30份二酐单体苝四甲酸二酐，将溶液在气氛油浴锅中并通入氮气，加热至160-200℃，反应10-15h，向溶液中加入2-4份FeCl₃、1-2份FeCl₂，反应8-12h，将溶液置于冰水浴中冷却，加入蒸馏水直至有大量沉淀形成，过滤、洗涤并干燥，固体产物置于真空干燥箱中，在150-180℃下加热40-60min，在280-320℃下加热1-1.5h，在360-380℃下加热1-1.5h，进行热亚胺化处理，制备得到Fe掺杂聚酰亚胺基超支化聚合物；

（2）向N,N-二甲基甲酰胺溶剂中加入Fe掺杂聚酰亚胺基超支化聚合物和20-36份聚丙烯腈，将溶液加热至70-80℃，匀速搅拌15-20h，形成静电纺丝液，静电纺丝机电压为18-21kV，静电纺丝溶液流速为0.8-1.2mL/h，静电纺丝的接收器与注射器针头之间的水平接收距离为15-20cm，进行静电纺丝过程，制备聚酰亚胺纳米纤维；

（3）将纳米纤维前驱体置于气氛电阻炉中并通入氩气，升温速率为5-10℃/min，升温至320-360℃，活化处理30-60min，继续升温至940-980℃，保温煅烧1-2h，煅烧产物即为超支化聚合物基磁性多孔碳吸附材料。

2.根据权利要求1所述的一种超支化聚合物基磁性多孔碳吸附材料，其特征在于：所述二酐单体为苝四甲酸二酐。

3.根据权利要求2所述的一种超支化聚合物基磁性多孔碳吸附材料，其特征在于：所述三（4-氨苯基）胺和间苯二甲醛的质量比为1.5-3:1。

4.根据权利要求1所述的一种超支化聚合物基磁性多孔碳吸附材料，其特征在于：所述气氛油浴锅包括油浴锅体、油浴锅体上方设置有卡槽，卡槽内部与油浴锅盖活动连接，油浴锅盖的下方活动连接有调节器，调节器与固定夹固定连接、油浴锅体的左侧固定连接有输气管、输气管与输气阀活动连接，油浴锅体的右侧与出气管固定连接，出气管活动连接有出气阀，油浴锅体内装有硅油、油浴锅体的内部活动连接有加热圈，油浴锅体的下侧与底座固定连接，底座的上方固定连接有反应瓶载台，底座的内部设置有搅拌装置，搅拌装置固定连接有搅拌扇片，搅拌扇片的上表面活动连接有磁铁。