一种N掺杂多孔碳-MoSe2的复合材料及在废水吸附中的应用制造技术

本发明专利技术涉及吸附技术领域，且公开了一种N掺杂多孔碳

【技术实现步骤摘要】
一种N掺杂多孔碳
‑
MoSe2的复合材料及在废水吸附中的应用


[0001]本专利技术涉及吸附
，具体为一种N掺杂多孔碳
‑
MoSe2的复合材料及在废水吸附中的应用。

技术介绍

[0002]随着经济的迅速发展和生活水平的迅速提高，染料行业迅速发展，是国民经济中一个重要的行业，染料广泛应用于染色工艺中，在工业上有着巨大的使用，涉及食品、纺织品、油墨以及涂料等领域中，工业上使用的染料大都为人工合成染料，具有复杂的结构，颜色深，难以脱色处理的特点，常见的有罗丹明B、亚甲基蓝、甲基橙等，这些染料排放到水体中，会产生大量的工业废水，这些废水具有毒性和低生物降解性，非常难以处理，给人类和动植物均带来了严重的影响，如何解决这一问题具有重要的实际意义。
[0003]染料废水的处理方法很多，常见的包括生化法、光催化降解、电凝聚法以及吸附法等，这些方法各有优缺点，其中吸附法由于使用便捷，可大范围使用，使用较为普遍，是一种高效、经济且环保的方法，其中多孔碳材料由于具有大的比表面积和丰富的孔道结构，具有很好的吸附能力，单一的多孔碳材料的吸附效果往往受到一定的限制，过渡金属硫族合物，如硒化钼，由于具有和石墨烯类似的层状密排六方结构，在众多领域有着广泛的应用，在废水处理中也有着很好的去除效果，将硒化钼和多孔碳材料复合后，得到的复合材料具有优良的染料吸附效果。

技术实现思路

[0004]（一）解决的技术问题：针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种N掺杂多孔碳
‑
MoSe2的复合材料及在废水吸附中的应用，对亚甲基蓝具有优异的吸附效果。
[0005]（二）技术方案：为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种N掺杂多孔碳
‑
MoSe2的复合材料，所述N掺杂多孔碳
‑
MoSe2的复合材料和制备方法如下：（1）向反应瓶中加入甲苯溶剂、三乙胺溶剂、1,3,5
‑
三乙炔基苯、4,7
‑
二溴
‑
1H
‑
苯并[d]咪唑、四（三苯基膦）钯和碘化铜，在氮气氛围中，搅拌混合均匀，加热，进行反应，反应结束后，洗涤，索氏提取，干燥，得到咪唑基微孔聚合物；（2）向研磨中加入咪唑基微孔聚合物和氢氧化钾，混合均匀后，转移到管式炉中，在氩气氛围中，进行煅烧，煅烧结束后，冷却，得到N掺杂多孔碳；（3）向反应瓶中加入乙二醇溶剂、乙醇溶剂和单质Se，超声分散均匀后，加入聚乙烯吡咯烷酮和(NH4)2MoO4，搅拌均匀后，加入N掺杂多孔碳，转移到聚四氟乙烯反应釜中，进行反应，反应结束后，冷却，离心，洗涤，干燥，得到N掺杂多孔碳
‑
MoSe2的复合材料。
[0006]优选的，所述步骤（1）中甲苯的质量份数为20000
‑
30000份、三乙胺为15000
‑
25000份、1,3,5
‑
三乙炔基苯为320
‑
420份、4,7
‑
二溴
‑
1H
‑
苯并[d]咪唑为1000份、四（三苯基膦）钯为100
‑
140份，碘化铜为40
‑
55份。
[0007]优选的，所述步骤（1）中反应的温度为70
‑
90℃，反应的时间为72
‑
96h。
[0008]优选的，所述步骤（2）中咪唑基微孔聚合物的质量份数为1000份，氢氧化钾为
2800
‑
4000份。
[0009]优选的，所述步骤（2）中煅烧的升温速率为2
‑
5℃/min，煅烧的温度为700
‑
850℃，煅烧的时间为1
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4h。
[0010]优选的，所述步骤（3）中乙二醇的质量份数为1200
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1500份、乙醇为1800
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3500份、单质Se为1200
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3000份、聚乙烯吡咯烷酮为1300
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3500份、(NH4)2MoO4为950
‑
2400份，N掺杂多孔碳为100份。
[0011]优选的，所述步骤（3）中反应的温度为180
‑
200℃，反应的时间为5
‑
10h。
[0012]（三）有益的技术效果：与现有技术相比，本专利技术具备以下有益技术效果：该一种N掺杂多孔碳
‑
MoSe2的复合材料，在甲苯和三乙胺混合溶剂中，4,7
‑
二溴
‑
1H
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苯并[d]咪唑和1,3,5
‑
三乙炔基苯在钯催化体系中发生偶联反应，得到了咪唑基微孔聚合物，在致孔剂氢氧化钾的作用下，煅烧，以咪唑作为氮源，刚性炔基苯作为碳源，得到了氮掺杂多孔碳，利用溶剂热反应，使用单质Se作为硒源，(NH4)2MoO4作为钼源，在聚乙烯吡咯烷酮作用下，先在多孔碳基体上生长片层状堆积的二硒化钼，再逐渐生长为三维的纳米花球状，在多孔碳上均匀生长，有效避免了二硒化钼的团聚，得到N掺杂多孔碳
‑
MoSe2的复合材料。
[0013]该一种N掺杂多孔碳
‑
MoSe2的复合材料，多孔碳材料具有丰富的孔道结构和大的比表面积，多孔结构能够充分的与染料废水接触，使得污染物能够附着在多孔碳吸附剂上，从而有效的去除污染物，通过氮原子掺杂，氮原子具有很强的电子亲和力，导致碳材料表面的电荷重新分配，使得多孔碳材料中毗邻氮原子的碳原子拥有更高的正电荷密度，从而使得基体表现出更优异的吸附性能，纳米花球状二硒化钼具有大的比表面积，在吸附过程中能够提供更多的吸附位点，二硒化钼由于具有和石墨烯类似的六方结构，具有类似的特征六元环，可以和含有π电子的苯环发生π
‑
π相互作用，而亚甲基蓝染料中含有苯环，会和基体之间产生强烈的相互作用，从而起到有效的吸附效果，混合后得到的复合材料具有优良的吸附效果，能够有效的去除染料废水中的污染物。
附图说明
[0014]图1是咪唑基微孔聚合物的结构示意图。
具体实施方式
[0015]为实现上述目的，本专利技术提供如下具体实施方式和实施例：一种N掺杂多孔碳
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MoSe2的复合材料制备方法如下：（1）向反应瓶中加入质量份数为20000
‑
30000份的甲苯溶剂、15000
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25000份三乙胺溶剂、320
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420份1,3,5
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三乙炔基苯、1000份4,7
‑
二溴
‑
1H
‑
苯并[d]咪唑、100
‑
140份四（三苯基膦）钯和40
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55份碘化铜，在氮气氛围中，搅拌混合均匀，加热，在70
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90℃进行反应，反应的时间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种N掺杂多孔碳
‑
MoSe2的复合材料，其特征在于：所述N掺杂多孔碳
‑
MoSe2的复合材料和制备方法如下：（1）向反应瓶中加入甲苯溶剂、三乙胺溶剂、1,3,5
‑
三乙炔基苯、4,7
‑
二溴
‑
1H
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苯并[d]咪唑、四（三苯基膦）钯和碘化铜，在氮气氛围中，搅拌混合均匀，加热，进行反应，反应结束后，洗涤，索氏提取，干燥，得到咪唑基微孔聚合物；（2）向研磨中加入咪唑基微孔聚合物和氢氧化钾，混合均匀后，转移到管式炉中，在氩气氛围中，进行煅烧，煅烧结束后，冷却，得到N掺杂多孔碳；（3）向反应瓶中加入乙二醇溶剂、乙醇溶剂和单质Se，超声分散均匀后，加入聚乙烯吡咯烷酮和(NH4)2MoO4，搅拌均匀后，加入N掺杂多孔碳，转移到聚四氟乙烯反应釜中，进行反应，反应结束后，冷却，离心，洗涤，干燥，得到N掺杂多孔碳
‑
MoSe2的复合材料。2.根据权利要求1所述的一种N掺杂多孔碳
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MoSe2的复合材料，其特征在于：所述步骤（1）中甲苯的质量份数为20000
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30000份、三乙胺为15000
‑
25000份、1,3,5
‑
三乙炔基苯为320
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420份、4,7
‑
二溴
‑
1H
‑
苯并[d]咪唑为1000份、四（三苯基膦）钯为100
‑
140份，碘化铜为40<...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈霞，
申请(专利权)人：淮安兴淮消防设备有限公司，
类型：发明
国别省市：