[发明专利]Fe/Co-NPS共掺杂的多孔碳微球的制备及其在有机污染物去除方面的应用

摘要

本发明涉及Fe/Co‑NPS共掺杂的多孔碳微球的制备及其在有机污染物去除方面的应用，本发明采用溶剂热法合成Fe₃O₄磁性微球，并以此为核采用硬模板法合成Fe₃O₄@PZS核壳微球，采用原位生长法生成ZIF‑67壳层，样品经碳化、酸化，最终得到Fe/Co‑NPS共掺杂的多孔碳微球。制备的多孔微球具有较大的比表面积、较高的孔隙率，可以较快的催化多种有机污染物的吸附降解，可通过磁铁吸收重复利用。

主权项

1.Fe/Co‑NPS共掺杂的多孔碳微球在有机污染物去除方面的应用，其特征在于，包括以下步骤：①在单口瓶内加入六氯环三磷腈和对羟基二苯砜两种单体，加入乙腈作为溶剂，超声10min使其完全溶解；②向步骤①得到的溶液中加入由溶剂热法制备的直径为250nm的Fe₃O₄，超声10min使其均匀分散，用橡皮塞将单口瓶封口，用注射器迅速注入三乙胺作为缚酸剂，10s形成白色乳液，然后50Hz超声，继续反应3小时，然后8000rpm离心10min收集粒子，分别用丙酮、乙醇和去离子水洗涤2次，最终的产物在真空烘箱中40℃干燥；③取步骤②得到的Fe₃O₄@PZS核壳微球分散在含有Co(NO₃)₂·6H₂O的甲醇溶液中，超声分散，30min后加入含有2‑甲基咪唑的甲醇溶液，室温下静置30min，然后用磁铁收集粒子，用乙醇洗涤2次，最终的产物在真空烘箱中40℃干燥；④将步骤③得到的产物在管式炉中氮气氛围下碳化处理，将碳化后的样品用2mol/L HCl处理12h，然后8000rpm离心10min收集，用乙醇洗涤2次，最终的产物在真空烘箱中40℃干燥；⑤将10mg步骤④得到多孔碳微球分散在100mL有机染料水溶液中，搅拌30min，向混合物中加入80mg过硫酸氢钾引发有机染料的降解，每隔2min取3mL样品，离心后用紫外可见光谱仪进行分析，对于循环测试，每次反应之后，用磁铁分离催化剂，将催化剂在乙醇中浸泡30min，用去离子水进行清洗3次，80℃干燥12h。