[发明专利]一种磁性多孔碳材料及其制备方法

权利要求书

1.一种磁性多孔碳材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：

A、在惰性气体保护下，将结构导向模板、催化剂分散在缚酸剂和有机溶剂中，搅拌1-3h，加入二茂铁基二卤代单体和炔基单体，60-100℃搅拌24-72h，在所述催化剂的作用下，所述二茂铁基二卤代单体和所述炔基单体在所述结构导向模板表面进行原位缩聚反应，得到的聚合物包覆在所述结构导向模板表面，冷至室温，对反应混合液进行纯化处理，得到以所述结构导向模板为核、以所述聚合物为壳的核壳型复合材料；

B、将所述核壳型复合材料分散在有机酸中，搅拌10-30min，以刻蚀掉所述核壳型复合材料的核，然后对分散液进行纯化处理，得到中空的聚合物壳；

C、在惰性气体保护下，500-700℃热解所述聚合物壳，使所述聚合物壳中的二茂铁分解形成磁性铁纳米颗粒，所述聚合物壳的骨架分解形成多孔碳材料，得到的所述磁性铁纳米颗粒分散在所述碳材料中，形成磁性多孔碳材料；

所述步骤A中，所述结构导向模板为ZIF-67。

2.根据权利要求1所述的磁性多孔碳材料的制备方法，其特征在于，所述步骤A中，所述二茂铁基二卤代单体选自中的一种，X为Br或I；所述炔基单体选自中的一种。

3.根据权利要求1所述的磁性多孔碳材料的制备方法，其特征在于，所述步骤A中，所述催化剂为Pd(PPh₃)₄/CuI或Pd(PPh₃)₂Cl₂/CuI。

4.根据权利要求1所述的磁性多孔碳材料的制备方法，其特征在于，所述步骤A中，所述炔基单体、所述二茂铁基二卤代单体、所述催化剂、所述结构导向模板之间的配比为1mmol：1.5-2mmol：0.02-0.05mmol：0.25-1g。

5.根据权利要求1所述的磁性多孔碳材料的制备方法，其特征在于，所述步骤A中，所述缚酸剂为三乙胺或二异丙胺；所述有机溶剂选自四氢呋喃、三氯甲烷、N,N-二甲基甲酰胺中的一种；所述缚酸剂与所述有机溶剂的体积比为1-3:1。

6.根据权利要求1所述的磁性多孔碳材料的制备方法，其特征在于，所述步骤A中，所述纯化处理的步骤包括：将反应混合液进行抽滤，依次用二氯甲烷、丙酮、甲醇、1,2-二氯乙烷洗涤滤饼即可。

7.根据权利要求1所述的磁性多孔碳材料的制备方法，其特征在于，所述步骤B中，所述有机酸为冰醋酸。

8.根据权利要求1所述的磁性多孔碳材料的制备方法，其特征在于，所述步骤B中，所述纯化处理的步骤包括：将所述分散液进行抽滤，依次用二氯甲烷、丙酮洗涤滤饼，干燥。

9.一种磁性多孔碳材料，其特征在于，所述磁性多孔碳材料由权利要求1-8任一所述的磁性多孔碳材料的制备方法制备得到；所述磁性多孔碳材料包括碳材料和分散在所述碳材料中的磁性铁纳米颗粒。