【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及材料合成领域，特别涉及一种铁掺杂zif-67衍生磁性fe-co-c复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、随着科技的快速发展，环境污染问题越来越严重。染料污染作为其中的一种已被人们重视。大气、水体、土壤中染料的持续积累会对环境与人体造成严重影响。目前为止已有许多方法被应用于染料的处理，如吸附、光催化、电催化等等。吸附因其操作简单价格便宜而备受人们青睐，吸附材料影响吸附效果，目前常用的吸附材料包括活性炭、生物炭、金属有机骨架材料等。
2、金属有机骨架，简称为mofs材料，是由金属配位中心和有机配体组合成的多孔金属材料，具有较高的比表面积、固定的孔隙率、低的晶体密度以及多种多样的拓扑结构等特点。通过特定方法碳化后的mof衍生材料已被许多研究证明具有其原本的孔洞结构，并增强了吸附性能。
3、中国专利cn115430403a公开了一种mof型羟基化uio-66有机染料吸附剂及其制备方法与应用。此方法以锆为金属源，2，5-二羟基对苯二甲酸为有机配体合成了羟基化uio-66染料吸附剂，该材料具有良好的水热稳定性和耐酸碱性，并且仅使用溶剂洗涤即可实现重复利用，能有效吸附水体中有机染料亚甲基蓝。
4、中国专利cn115636950a公开了一种zif-8多级孔材料的制备方法及应用。此方法以zif-8为前驱体，通过控制表面活性剂的浓度以及反应时间与反应温度，调控材料的孔径大小。该方法可以制备孔径范围为0.4-200 å的zif-8，与调控前相比其吸附能力提高约1.8倍。
5、虽然mo
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种铁掺杂zif-67衍生磁性fe-co-c复合材料及其制备方法和应用，通过给予吸附材料磁性的方式，解决吸附材料在水土环境中难以回收的问题，增加吸附材料的回收率，降低使用成本。
2、本专利技术的目的是这样实现的：
3、一种铁掺杂zif-67衍生磁性fe-co-c复合材料的制备方法，包括以下步骤：
4、（1）取壳聚糖、zif-67、氯化铁溶解于2%的乙酸溶液中，经搅拌后，离心并用乙醇洗涤后放入烘箱中干燥过夜，得到样品a；
5、（2）通过在充满氮气的管式炉中碳化样品a，得到样品b；
6、（3）在马弗炉对样品b进一步碳化，得到掺铁的zif-67衍生磁性fe-co-c复合材料。
7、本专利技术的铁掺杂zif-67衍生磁性fe-co-c复合材料的制备方法，通过往zif-67添加氯化铁并进行碳化，使其具有磁性以及对染料的吸附能力，其吸附能力可以达到原材料zif-67的4倍左右，相对原材料大幅提升。且制备方法操作简单，铁元素的分布更加均匀，使得通过磁力回收吸附材料更简单，解决了mof衍生材料在水土环境中难以回收的技术问题。
8、作为本专利技术的进一步改进，步骤（1）中，壳聚糖、zif-67、氯化铁的质量比为1:(0.2-0.5): (0.1-0.18)，保证得到的吸附材料具有较佳的吸附效果。
9、作为本专利技术的进一步改进，步骤（1）中，壳聚糖、zif-67、氯化铁的质量比为1：0.37：0.139，以获得最佳吸附效果。
10、作为本专利技术的进一步改进，步骤（1）中，含有壳聚糖、zif-67、氯化铁的2%的乙酸溶液需要进行3-5 h的搅拌，确保材料混合均匀，使铁元素分布均匀，这有助于形成良好的磁性。
11、作为本专利技术的进一步改进，步骤（1）中，搅拌后的混合溶液在离心后要使用乙醇洗涤3-5次，去除多余的乙酸溶液，保证合成效果。
12、作为本专利技术的进一步改进，步骤（2）中，管式炉以2-5 ℃/min的速率升温到900 ℃并维持3 h，自然冷却至室温，使材料中的铁元素与钴元素氧化，保证材料拥有良好的磁性。
13、作为本专利技术的进一步改进，步骤（3）中，马弗炉以2-5 ℃/min的速率升温到400 ℃并维持2 h，自然冷却至室温，二次退火去除多余的碳元素，进一步提高材料的磁性。
14、本专利技术同时还提供一种根据上述制备方法制备得到的铁掺杂zif-67衍生磁性fe-co-c复合材料，该复合材料以微孔为主，带有少量介孔与大孔，增强了材料的吸附能力，同时，该材料具有磁性，在外加磁场的帮助下，有效增强了材料从环境介质中分离的能力，解决了材料难以回收的技术问题，便于循环利用，降低使用成本。
15、本专利技术同时还提供上述铁掺杂zif-67衍生磁性fe-co-c复合材料的应用，将铁掺杂zif-67衍生磁性fe-co-c复合材料用于吸附染料。进一步地，所述染料为刚果红。实验证明，该复合材料能够实现对含有刚果红染料废水的吸附，并可回收再利用，在废水染料吸附方面具有工业应用前景。
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1.一种铁掺杂ZIF-67衍生磁性Fe-Co-C复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2. 根据权利要求1所述的铁掺杂ZIF-67衍生磁性Fe-Co-C复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，壳聚糖、ZIF-67、氯化铁的质量比为1: (0.2-0.5): (0.1-0.18)。
3.根据权利要求2所述的铁掺杂ZIF-67衍生磁性Fe-Co-C复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，壳聚糖、ZIF-67、氯化铁的质量比为1：0.37：0.139。
4. 根据权利要求1所述的铁掺杂ZIF-67衍生磁性Fe-Co-C复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，含有壳聚糖、ZIF-67、氯化铁的2%的乙酸溶液需要进行3-5 h的搅拌。
5.根据权利要求1所述的铁掺杂ZIF-67衍生磁性Fe-Co-C复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，搅拌后的混合溶液在离心后要使用乙醇洗涤3-5次。
6. 根据权利要求1所述的铁掺杂ZIF-67衍生磁性Fe-Co-C复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，
7. 根据权利要求1所述的铁掺杂ZIF-67衍生磁性Fe-Co-C复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，马弗炉以2-5 ℃/min的速率升温到400 ℃并维持2 h，自然冷却至室温。
8.一种铁掺杂ZIF-67衍生磁性Fe-Co-C复合材料，其特征在于：根据权利要求1~7任一项所述的制备方法制备得到。
9.一种权利要求8所述的铁掺杂ZIF-67衍生磁性Fe-Co-C复合材料的应用，其特征在于：将铁掺杂ZIF-67衍生磁性Fe-Co-C复合材料用于吸附染料。
10.根据权利要求9所述的铁掺杂ZIF-67衍生磁性Fe-Co-C复合材料的应用，其特征在于：所述染料为刚果红。
...【技术特征摘要】
1.一种铁掺杂zif-67衍生磁性fe-co-c复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2. 根据权利要求1所述的铁掺杂zif-67衍生磁性fe-co-c复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，壳聚糖、zif-67、氯化铁的质量比为1: (0.2-0.5): (0.1-0.18)。
3.根据权利要求2所述的铁掺杂zif-67衍生磁性fe-co-c复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，壳聚糖、zif-67、氯化铁的质量比为1：0.37：0.139。
4. 根据权利要求1所述的铁掺杂zif-67衍生磁性fe-co-c复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，含有壳聚糖、zif-67、氯化铁的2%的乙酸溶液需要进行3-5 h的搅拌。
5.根据权利要求1所述的铁掺杂zif-67衍生磁性fe-co-c复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，搅拌后的混合溶液在离心后要使用乙...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹宇，戴泽铭，周旋，王雪纯，王小治，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：
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