SO4溶液。分別量取前述配置好的Fe (NO 3) 3和FeSO 4溶液各200mL 于三口燒瓶中，在N2保護(hù)下置于油浴鍋中加熱，待溫度升至40°C時(shí)加入45mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 25%的順 3.1120，陳化18111111后繼續(xù)升溫，溫度升至60°(：時(shí)老化6111111，將所得產(chǎn)物漂洗分 離，洗滌至中性，制得磁性Fe 3O4流體。
[0029] (3)磁性磺化蘭炭復(fù)合材料的制備：稱(chēng)取步驟（1)中所得的磺化蘭炭lg，加入質(zhì)量 分?jǐn)?shù)為5%殼聚糖4. 5mL和步驟（2)中所得磁性Fe3O4流體4. 5ml，機(jī)械攪拌IOmin后超聲 攪拌25min，過(guò)濾、烘干。
[0030] 實(shí)施例3 :
[0031] (1)磺化蘭炭的制備：將蘭炭粉碎，過(guò)篩獲得粒徑為60~80目的蘭炭微粒。稱(chēng)取 2g蘭炭微粒于反應(yīng)釜中，量取14mL濃度為98%的濃硫酸，沿內(nèi)壁倒入反應(yīng)釜，置于溫度為 140 °C真空干燥箱中反應(yīng)8h，用石英漏斗抽濾，濾去廢液后，用蒸餾水洗滌至pH = 7，在80 °C 真空烘箱中烘干15h，得到磺化蘭炭。
[0032] (2)磁性Fe3(V^體的制備：準(zhǔn)確稱(chēng)取72. 7236g硝酸鐵，配制為lOOOmL，得到Fe 3+ 濃度為〇. 18mol/L的Fe (NO3) 3溶液；準(zhǔn)確稱(chēng)取33. 3639g硫酸亞鐵，配制為lOOOmL，得到Fe 2+ 濃度為〇. 12mol/L的FeSO4溶液。分別量取前述配置好的Fe (NO 3) 3和FeSO 4溶液各200mL 于三口燒瓶中，在N2保護(hù)下置于油浴鍋中加熱，待溫度升至40°C時(shí)加入50mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 25%的NH 3 . H 20,陳化20min后繼續(xù)升溫，溫度升至60°C時(shí)老化8min，將所得產(chǎn)物漂洗分 離，洗滌至中性，制得磁性Fe 3O4流體。
[0033] (3)磁性磺化蘭炭復(fù)合材料的制備：稱(chēng)取步驟（1)中所得的磺化蘭炭lg，加入質(zhì)量 分?jǐn)?shù)為5%殼聚糖5mL和步驟（2)中所得磁性Fe 3O4流體5ml，機(jī)械攪拌20min后超聲攪拌 15min，過(guò)濾、烘干。
[0034] 稱(chēng)取上述實(shí)施例制備的磁性磺化蘭炭復(fù)合材料各I. 3g，分別做吸附苯酚實(shí)驗(yàn)，吸 附條件為：在pH = 5、溫度為35°C條件下對(duì)C。= 10mg/L的苯酸吸附240min，測(cè)定苯酸吸收 率，如表1所示。
[0035] 表1苯酚吸收率
[0036]

[0037] 將實(shí)施例1中制備的磁性磺化蘭炭復(fù)合材料做紅外光譜和光電子能譜圖，分別得 到圖2和圖3。
[0038] 由圖2可知，磁性磺化蘭炭復(fù)合材料在1151cm 1處出現(xiàn)S = 0和C-O-C的伸縮振 動(dòng)峰，說(shuō)明濃硫酸作用后的磺化蘭炭有-SO3H官能團(tuán)；在3687cm 1處出現(xiàn)-NH 2和-OH的伸 縮振動(dòng)峰；在1728cm 1處是C = 0伸縮振動(dòng)吸收峰；在2979cm 1處是C-H和N-H的伸縮振 動(dòng)吸收峰。這些官能基團(tuán)均表明磁性磺化蘭炭復(fù)合材料中含有殼聚糖。
[0039] 由圖3可知，由光電子能譜元素分析可知：磁性磺化蘭炭復(fù)合材料均檢測(cè)出0和 Fe元素，其中Ols元素含量分別為43. 60%，F(xiàn)e2p元素含量分別為16. 12%，符合所制備磁 性磺化蘭炭復(fù)合材料的組成特征。
[0040] 上述結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施 方式，在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以對(duì)其作出種種變化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種磁性磺化蘭炭復(fù)合材料，其特征在于，該復(fù)合材料由磁性殼聚糖和磺化蘭炭復(fù) 合而成。2. 如權(quán)利要求1所述的磁性磺化蘭炭復(fù)合材料，其特征在于，該復(fù)合材料中蘭炭粒徑 為60~80目。3. 如權(quán)利要求1或2所述的磁性磺化蘭炭復(fù)合材料，其特征在于，該復(fù)合材料通過(guò)以下 步驟制備： (1)磺化蘭炭的制備：將蘭炭粉碎，過(guò)篩獲得粒徑為60~80目的蘭炭微粒，按:V1?=Ig:5~8mL分別取蘭炭微粒及濃度為98%的濃硫酸，沿內(nèi)壁倒入反應(yīng)釜，置于溫度 為140 °C真空干燥箱中反應(yīng)5~8h，用石英漏斗抽濾，濾去廢液后，用蒸餾水洗滌至pH= 7， 在80°C真空烘箱中烘干10~15h，得到磺化蘭炭； ⑵磁性Fe3O4流體的制備：配置Fe3+濃度為0? 18mol/L的Fe(NO3) 3溶液和Fe2+濃度為 0. 12mol/LFeSO4溶液，按體積比VFe_3)3:VFeS(]4= 1 :1分別量取前述配置好的溶液于三口燒 瓶中，在N2保護(hù)下在油浴鍋中加熱至40°C時(shí)，按體積比V(Fe(N03)3+FeS04) :VnH3 .H20 - 8 ~ 10 ：I 加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的NH3 .H20,陳化15~20min后繼續(xù)升溫，至60°C時(shí)老化5~8min， 將所得產(chǎn)物漂洗分離，洗滌至中性，制得磁性Fe3O4流體； (3)磁性磺化蘭炭復(fù)合材料的制備：稱(chēng)取步驟（1)中所得的磺化蘭炭，按5?? 糖:VFe3M=Ig: (3. 5~5)mL: (3. 5~5)mL的量加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5 %殼聚糖和步驟（2)中所 得磁性Fe3O4流體，機(jī)械攪拌10~20min后超聲攪拌15~25min，過(guò)濾、烘干。4. 一種如權(quán)利要求1所述的磁性磺化蘭炭復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，該方法 包括以下步驟： (1)磺化蘭炭的制備：將蘭炭粉碎，過(guò)篩獲得粒徑為60~80目的蘭炭微粒，按:V1?=Ig:5~8mL分別取蘭炭微粒及濃度為98%的濃硫酸，沿內(nèi)壁倒入反應(yīng)釜，置于溫度 為140 °C真空干燥箱中反應(yīng)5~8h，用石英漏斗抽濾，濾去廢液后，用蒸餾水洗滌至pH= 7， 在80°C真空烘箱中烘干10~15h，得到磺化蘭炭； ⑵磁性Fe3O4流體的制備：配置Fe3+濃度為0? 18mol/L的Fe(NO3) 3溶液和Fe2+濃度為 0. 12mol/LFeSO4溶液，按體積比VFe_3)3:VFeS(]4= 1 :1分別量取前述配置好的溶液于三口燒 瓶中，在N2保護(hù)下在油浴鍋中加熱至40°C時(shí)，按體積比V(Fe(N03)3+FeS04) :VnH3 .H20 - 8 ~ 10 ：I 加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的NH3 .H20,陳化15~20min后繼續(xù)升溫，至60°C時(shí)老化5~8min， 將所得產(chǎn)物漂洗分離，洗滌至中性，制得磁性Fe3O4流體； (3)磁性磺化蘭炭復(fù)合材料的制備：稱(chēng)取步驟（1)中所得的磺化蘭炭，按5?? 糖:VFe3M=Ig: (3. 5~5)mL: (3. 5~5)mL的量加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5 %殼聚糖和步驟（2)中所 得磁性Fe3O4流體，機(jī)械攪拌10~20min后超聲攪拌15~25min，過(guò)濾、烘干。5. -種如權(quán)利要求1所述的磁性磺化蘭炭復(fù)合材料在吸附酚類(lèi)化合物中的應(yīng)用，其特 征在于，磁性磺化蘭炭復(fù)合材料吸附條件為：在pH= 5、溫度為35°C條件下吸附240min。6. 如權(quán)利要求5所述的應(yīng)用，其特征在于，所述酚類(lèi)化合物為苯酚。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種磁性磺化蘭炭復(fù)合材料及其制備方法與應(yīng)用。該材料由磁性殼聚糖和磺化蘭炭復(fù)合而成，即將磁性Fe3O4流體、殼聚糖與磺化蘭炭進(jìn)行水溶分散，通過(guò)靜電自組裝技術(shù)制備出優(yōu)于單一炭基吸附材料的復(fù)合型水處理吸附材料，該材料復(fù)合了蘭炭和殼聚糖的優(yōu)勢(shì)，具有更多孔道結(jié)構(gòu)和更為豐富的官能團(tuán)，同時(shí)與殼聚糖及磁性Fe3O4納米粒子的靜電自組裝效果更加優(yōu)異，該方法所用原料廉價(jià)易得、制備方法簡(jiǎn)單，產(chǎn)品性能穩(wěn)定。本發(fā)明還提供了上述磁性殼聚糖/磺化蘭炭復(fù)合材料在吸附酚類(lèi)化合物中的應(yīng)用，吸附所需該復(fù)合材料的用量少、吸附時(shí)間短、吸附容量高。此外，磁性磺化蘭炭復(fù)合材料可重復(fù)循環(huán)使用，回收方便，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，符合綠色化學(xué)的要求。
【IPC分類(lèi)】B01J20/30, C02F1/28, C02F101/34, B01J20/20, B01J20/28
【公開(kāi)號(hào)】CN105126752
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510444091
【發(fā)明人】畢淑嫻, 景旭楠, 劉萬(wàn)毅, 馬保軍
【申請(qǐng)人】寧夏大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年7月27日