CN102826607A - 介孔铁酸锌及其制备方法和由其制备的磁性碳纳米管 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种介孔铁酸锌、还公开了该介孔铁酸锌的制备方法、利用该介孔铁酸锌制备磁性碳纳米管的方法、介孔铁酸锌在水处理中的应用、磁性碳纳米管在水处理中的应用，本发明将磁性材料介孔铁酸锌与碳纳米管结合，在充分利用碳纳米管吸附性的同时，能有效的将其进行回收，降低成本并减少二次污染。
Description
技术领域
本发明涉及环境保护领域，具体涉及一种介孔铁酸锌的制备方法，应用介孔铁酸锌制备磁性碳纳米管的方法、磁性碳纳米管在水处理中的应用以及磁性碳纳米管再生方法。
背景技术
由于持久性有机污染物（Persistent Organic Pollutants, POPs）的长期残留性、生物积蓄性、半挥发性和高毒性，一般具有三致(致癌、致崎、致突变)或内分泌干扰性质等特殊毒性，且其毒性阈值很低，对人体和动物健康会造成不可逆转的严重危害，因此水中持久性有机污染物的去除一直是全球环境保护的亟需解决的问题。目前，世界各地各种环境介质都普遍受到持久性有机污染物的污染，尤其是具有内分泌干扰性质的持久性有机污染物(Endocrine disrupting chemicals，EDCs)。内分泌干扰物由于介入生物体内荷尔蒙的合成、分泌、体内输送、结合、作用或分解，从而影响生物体的正常性维持，危害生殖、发育或行为的外源性物质。内分泌干扰物对人体健康也造成了巨大的危害，特别是对人类生殖系统的影响尤为严重，是诱发生殖障碍、发育异常、癌症等病变的主要原因。此外，EDCs 毒性的潜伏性也可能对后代造成严重的影响。尽管其在环境中的浓度一般较低，但其对生态环境的影响以及对人类、动物健康的威胁越来越受到国内外环保界的重视。
目前，水中EDCs 的处理方法有多种，主要可分为物理法、化学法、生物法以及包含多种处理单元的联合处理法。生物法主要是指利用从自然界筛选得到的或人工改造得到的细菌、真菌等微生物来对 BPA 进行生物降解的方法。生物法处理EDCs具有处理费用低、处理量大、降解彻底等优点。日本学者 Kang 等2002 年分离出了两株假单孢菌属双酚 A (BPA)的高效降解菌，降解率高达 90%。但其缺点在于：其筛选育种比较麻烦，处理过程中受环境因素影响大，处理时间也比较长。化学法主要是指通过使用化学试剂、催化剂，并通过发生化学反应使 BPA 氧化降解的方法，主要包括氯氧化法、Fenton 氧化处理法、H2O2氧化法、二氧化锰氧化法、光催化氧化法[90]等。但氯氧化等传统化学方法处理EDCs 不仅会因为加入大量的化学试剂，还会因为EDCs降解不彻底，产生中间副产物，造成二次污染，反而加大其环境激素效应和毒性。
通常水源水中持久性有机污染物浓度低，成分复杂，因此利用固相吸附剂富集分离水中微量持久性有机污染物是有效的手段之一。常规的活性碳吸附剂对分子量较大的有机物有良好的去除效果, 但对微量持久性有机污染物去除效率很低，而碳纳米管以其特殊的管道结构为这一领域提供了新的前景。由于碳纳米管具有高比表面积，多孔结构和较高的表面活性等特性，人们对其吸附特性进行了较为广泛的研究。如对水中金属离子及有机物的吸附等，目前的研究表明，碳纳米管对水体中的有机污染物和金属离子有较好的去除效果。
然而，由于碳纳米管小尺寸效应，一方面，使得碳纳米管很难从体系中分离出来，碳纳米管有可能会排放到土壤中。流入环境后纳米材料会对环境带来负面影响，对人体造成危害。另一方面，小尺寸效应影响碳纳米管的回收和重复使用问题，使得碳纳米管应用在水处理中的成本较高。因此近年来有报道将磁性氧化铁与碳纳米管结合形成磁性材料，可以解决碳纳米管的回收问题，例如周露等人采用芬顿试剂法在碳纳米管纯化样品表面负载纳米磁性氧化铁颗粒，制备磁性碳纳米管杂化材料(MWCNTs/Fe2O3)，该杂化材料具有较高的纳米氧化铁负载率和优异的磁性能。曹慧群等人报道ZnFe2O4包覆碳纳米管形成磁性复合材料。但是构成上述磁性碳纳米管材料中的磁性氧化铁颗粒或者ZnFe2O4颗粒其本身吸附性能较差，因而使得磁性碳纳米管材料的吸附性能有所下降，从而限制其在水处理中的应用。
发明内容
本发明的第一发明目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种制备比表面积大、吸附性能好的介孔铁酸锌的制备方法。
本发明的第二发明目的在于提供一种介孔铁酸锌在水处理中的应用。
本发明的第三发明目的在于提供一种吸附效果好、易于回收的磁性碳纳米管的制备方法。
本发明的第四发明目的在于提供一种磁性碳纳米管在水处理中的应用。
为实现本发明的第一发明目的，本发明采用如下技术方案，一种介孔铁酸锌的制备方法，包括以下步骤：
S1、 将Zn(NO3)2溶于去离子蒸馏水中制备成浓度为0.2 mol /L的溶液，加入十六烷基三甲基溴化铵然后超声10-20min，再磁力搅拌10-20 min形成均匀澄清的混合溶液，其中Zn(NO3)2与十六烷基三甲基溴化铵的摩尔比为0.51-5.1；
S2、向所得混合溶液中加入Fe(NO3)3溶液，其中Zn(NO3)2与Fe(NO3)3的摩尔比为0.45-0.55；在磁力搅拌器下搅拌25-35 min，然后加6-10 mol/L NaOH溶液调节混合溶液pH值至8-12，并持续搅拌25-35 min，所得混合液转移至反应釜中反应；
S3、上述混合液在180-220℃真空干燥箱反应12-24 h，反应完毕后自然冷却，倒出反应釜中上层澄清的液体，产物依次用去离子水和无水乙醇洗涤，得到的棕色物质放置在温度为75-120 ℃的鼓风干燥箱中干燥6 h；用磁铁将固体分离出来，依次用去离子水和无水乙醇洗涤，在75-120℃下干燥12 h。
在十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）参与下，得到形貌可控、分散性较好的介孔铁酸锌，其形成机理如下：CTAB在水溶液中离解为CTA+ 和 Br-，Zn(NO3)2和Fe (NO3)3在碱性条件下形成Zn-Fe-OH-。CTA+和Zn-Fe-OH-通过静电作用形成CTA-OH-Fe-Zn，最后CTA-OH-Fe-Zn在水热条件下生成介孔铁酸锌。与现有技术的无CTAB参与下水热法制备的铁酸锌相比，所述介孔铁酸锌的粒径大小为5-20 nm、BET面积为132.3-175.4 m2 g-1，孔径约为6-9 nm，介孔铁酸锌具有介孔结构、比表面积大、吸附性能好的特点。
一种应用权利上述方法制备的介孔铁酸锌。
优选方案，所述介孔铁酸锌的粒径大小为5-20 nm、BET面积为132.3-175.4 m2 g-1，孔径约为6-9 nm。
一种应用上述介孔铁酸锌在去除水中酸性橙II的应用。
为实现本发明的第三发明目的，本发明采用如下技术方案，一种应用上述介孔铁酸锌制备磁性碳纳米管的方法，包括以下步骤：
(1) 将Zn(NO3)2溶于去离子蒸馏水中制备成浓度为0.2 mol /L的溶液，加入十六烷基三甲基溴化铵然后超声10-20min，再磁力搅拌10-20 min形成均匀澄清的混合溶液，其中Zn(NO3)2与十六烷基三甲基溴化铵的摩尔比为0.51-5.1；
(2) 向所得混合溶液中加入Fe(NO3)3溶液，其中Zn(NO3)2与Fe(NO3)3的摩尔比为0.45-0.55；在磁力搅拌器下搅拌25-35 min，然后加6-10 mol/L NaOH溶液调节混合溶液pH值至8-12，并持续搅拌25-35 min，所得混合液转移至高压反应釜中，得到溶液A；
(3) 将1-10 g多壁碳纳米管加入到30-300 mL HNO3溶液中 （HNO3:H2O = 1:4, v/v），在80℃下加热1-4 h至碳纳米管完全氧化，然后用去离子水清洗至pH值达到中性，再进行离心分离，在100℃下干燥12 h；
（4）取经过步骤（3）处理的的多壁碳纳米管加入到混合溶液A中制备成多壁碳纳米管浓度为2.4-12 g/L的溶液B，对溶液B超声分散30 min后转移至内衬聚四氟乙烯的不锈钢高压反应釜中；
(5) 上述反应在180-220℃真空干燥箱反应12-24 h，反应完毕后，待自然冷却后，倒出反应釜中上层澄清的液体，产物依次用去离子水和无水乙醇洗涤，得到的棕色物质放置在温度设置为75-120℃的鼓风干燥箱中干燥6-12 h；用磁铁将固体分离出来，依次用去离子水和无水乙醇洗涤，在100℃下干燥12 h。
优选方案，所述碳纳米管为单壁或多壁碳纳米管，其长度为2~15 μm。
上述制备磁性碳纳米管的方法制备的磁性碳纳米管
上述磁性碳纳米管在水处理中的应用。
本发明的有益效果：
(1) 本发明将磁性材料介孔铁酸锌与碳纳米管结合，在充分利用碳纳米管吸附性的同时，能有效的将其进行回收，降低成本并减少二次污染。
（2）磁性碳纳米管(Mag-CNTs/meso-ZnFe2O4)中碳纳米管和介孔铁酸锌均具有高的比表面积、多孔结构和较高的表面活性等特性，在水处理中可有效去除水中有机污染物、内分泌干扰素和重金属离子。
(3) 通过磁性回收的Mag-CNTs/meso-ZnFe2O4复合材料采用甲醇萃取法，Fenton试剂，Na2SO3 /Fe2+，UV/H2O2等物理化学方法进行再生，5次使用后再生效率约达到再生前的85%以上。通过本发明所制备的吸附剂，具有良好的吸附性能和再生性能。
(4) 利用本专利制备的Mag-CNTs/meso-ZnFe2O4复合材料，兼具有高效的吸附性能和回收性能，解决了碳纳米管难于回收和再生这一瓶颈，提高了材料的使用效率，是一种非常有前景的去除水中污染物的吸附剂。采用磁性介孔铁酸锌（meso-ZnFe2O4）材料与碳纳米管结合，其中介孔铁酸锌具有介孔结构、比表面积大、吸附性能好、热稳定性等优点。因此磁性碳纳米管(Mag-CNTs/meso-ZnFe2O4)中碳纳米管和介孔铁酸锌具有较好的吸附性同时，同时能有效通过meso-ZnFe2O4的磁性将Mag-CNTs/meso-ZnFe2O4进行回收和再生，降低成本并减少二次污染。
附图说明
图1为介孔铁酸锌的TEM图；
图2为介孔铁酸锌的氮气吸附/脱附等温线；
图3为20%Mag-CNTs/meso-ZnFe2O4的SEM图；
图4 为20%Mag-CNTs/meso-ZnFe2O4的磁滞回线图；
图5介孔铁酸锌对AOII 的吸附速率曲线；
图6为不同碳纳米管含量的Mag-CNTs/meso-ZnFe2O4对BPA吸附量影响；
图7为20%Mag-CNTs/meso-ZnFe2O4对Cu2+和Pb2+金属离子的吸附；
图8为五次使用Mag-CNTs/meso-ZnFe2O4的回收效率；
图9为不同再生方法对五次重复使用的Mag-CNTs/meso-ZnFe2O4吸附效率影响。
具体实施方式下面结合附图详细说明本发明。
实施例1：介孔铁酸锌(meso-ZnFe
2
O
4
)的制备
将2.08 g的Zn(NO3)2·6H2O溶于35毫升去离子蒸馏水中，并加入1.0 g十六烷基三甲基溴化铵（CTAB），加入十六烷基三甲基溴化铵然后超声10-20min，再磁力搅拌10-20 min形成均匀澄清的混合溶液，向所得混合溶液中加入35 ml 0.4 mol/L的Fe(NO3)3溶液，在磁力搅拌器下搅拌30 min，然后加6 mol/L NaOH溶液调节混合溶液pH值至10，并持续搅拌30 min，所得混合液转移至容量为500 mL内衬聚四氟乙烯的不锈钢高压反应釜中。然后放入真空干燥箱，在200℃反应24 h。反应完毕后，待自然冷却后，倒出表面液体，用去离子水洗涤3次，然后用无水乙醇洗涤1次，得到的棕色物质放置在温度设置为100 ℃的鼓风干燥箱中干燥6 h。用磁铁将固体分离出来，用去离子水洗涤3次，然后用无水乙醇洗涤1次，在100℃下干燥12 h，即得到介孔铁酸锌(meso-ZnFe2O4)。 图1为实施例制备所得粒径大小为5-10 nm 的meso-ZnFe2O4的TEM图，其孔径约为7.0 nm，BET面积为167.6 m2 g-1，如图2所示。
从图1可知，样品整体呈现颗粒状说明在CTAB参与下，得到形貌可控、分散性较好的介孔铁酸锌，其机理如下：
水 解: CTAB → CTA+ + Br- (1)
共沉淀: Zn2+ + Fe3+ + OH- → Zn-Fe-OH- (2)
静电相互作用: CTA+ + Zn-Fe-OH- → CTA-OH-Fe-Zn (3)
水 热: CTA-OH-Fe-Zn → ZnFe2O4 (4)
其中CTAB在水溶液中离解为CTA+ 和 Br- (式1)，Zn(NO3)2和Fe (NO3)3在碱性条件下形成 Zn-Fe-OH- (式2)。CTA+ 和Zn-Fe-OH-通过静电作用形成CTA-OH-Fe-Zn (式3)，最后CTA-OH-Fe-Zn在水热条件下生成介孔铁酸锌(式4)。
实施例2：介孔铁酸锌(meso-ZnFe
2
O
4
)的制备
介孔铁酸锌(meso-ZnFe2O4)的制备采用实施例1所述的介孔铁酸锌(meso-ZnFe2O4)的制备方法，所不同的是采用加入0.5 g十六烷基三甲基溴化铵。实施例制备所得meso-ZnFe2O4的粒径大小为10-20 nm，其孔径约为7.8 nm，BET面积为132.3 m2 g-1。
实施例3：介孔铁酸锌(meso-ZnFe
2
O
4
)的制备
介孔铁酸锌(meso-ZnFe2O4)的制备采用实施例1所述的介孔铁酸锌(meso-ZnFe2O4)的制备方法，所不同的是采用加入5.0 g十六烷基三甲基溴化铵。实施例制备所得meso-ZnFe2O4的粒径大小为5-10 nm，其孔径约为6.9 nm，BET面积为175.4 m2 g-1。
实施例4：磁性碳纳米管复合材料Mag-CNTs/meso-ZnFe 2 O 4 的制备
将2.08 g的Zn(NO3)2溶于35毫升去离子蒸馏水中，并加入1.0 g十六烷基三甲基溴化铵（CTAB），超声10-20min，再磁力搅拌10-20 min形成均匀澄清的混合溶液，向所得混合溶液中加入35 ml 0.4 mol/L的Fe(NO3)3溶液，在磁力搅拌器下搅拌30 min，然后加6 mol/L NaOH溶液调节混合溶液pH值至10，并持续搅拌30 mi得到混合液A。然后将1 g多壁碳纳米管(MWCNT)加入到30 mL HNO3溶液中 （HNO3:H2O = 1:4, v/v），在80℃下加热2 h至碳纳米管完全氧化，然后用去离子水清洗至pH值达到中性，再进行离心分离，在100℃下干燥12 h。取经过处理的的多壁碳纳米管0.168 g加入到上述混合溶液A中，超声分散30 min，得到的悬浮溶液B转移至容量为500 mL内衬聚四氟乙烯的不锈钢高压反应釜中，然后放入真空干燥箱，在200℃反应24 h。反应完毕后，待自然冷却后，倒出反应釜中上层澄清的液体，剩余的产物依次用去离子水洗涤3次，然后用无水乙醇洗涤1次，得到的棕色物质放置在温度设置为75℃的鼓风干燥箱中干燥6h。用磁铁将固体分离出来，用去离子水洗涤3次，然后用无水乙醇洗涤1次，在100℃下干燥12 h，即得到含量为10%磁性碳纳米管复合材料（10%Mag-CNTs/meso-ZnFe2O4）。通过控制多壁碳纳米管粉末的用量分别为0.34 g、0.84 g制备含量为20%、50%的磁性碳纳米管复合材料Mag-CNTs/Fe3O4。图3为实施例制备所得20%Mag-CNTs/meso-ZnFe2O4的SEM图。根据磁滞回线(图4)，得出磁性碳纳米管(Mag-CNTs/meso-ZnFe2O4)具有较好的超顺磁性，指示饱和磁化强度约100 emu/g。以上样品的磁性分析说明，实验中制备的磁性碳纳米管(Mag-CNTs/meso-ZnFe2O4)颗粒具有良好的磁分离性能。
实施例5：介孔铁酸锌去除水中酸性橙II的应用
取实施例1中制备的介孔铁酸锌25 mg，加入到50 mL 100 ppm的酸性橙II（AOII）溶液中。再将上述溶液放入摇床中振荡2 h，使其达到吸附平衡，最后测量剩余AOII溶液的吸光度，吸附前后AOII浓度通过分光光度计测定AOII的浓度，经吸光度-浓度转换曲线计算ZnFe2O4对AOII的吸附量。介孔铁酸锌对AOII 的吸附速率曲线如图5. 可以看出ZnFe2O4对AOII 的吸附量qe为56.7 mg g-1，因此介孔铁酸锌对AOII具有显著的吸附性能。
实施例6：磁性碳纳米管(Mag-CNTs/meso-ZnFe
2
O
4
)去除水中的BPA应用
取实施例4中制备的不同含量的Mag-CNTs/meso-ZnFe2O4复合材料各50 mg，分别加入到浓度为10 ppm~100 ppm的BPA溶液中。再将上述溶液放入摇床中振荡2 h，使其达到吸附平衡，最后用高效液相色谱测量剩余BPA溶液的浓度，吸附前后双酚A浓度通过液相色谱测定双酚A的浓度，其保留时间为4.3 min，紫外检测波长为278 nm。BPA的饱和吸附量通过吸附前后双酚A浓度计算。不同碳纳米管含量对BPA吸附的影响效果如图6. 可以看出10% Mag-CNTs/meso-ZnFe2O4即能显著提高材料对BPA的吸附性能。
实施例7：磁性碳纳米管(Mag-CNTs/meso-ZnFe
2
O
4
)去除水中Cu
2+
和Pb
2+
金属离子的应用
取实施例4中制备的20%Mag-CNTs/meso-ZnFe2O4磁性碳纳米管50 mg，分别加入到浓度为10 ppm~100 ppm的CuCl2和PbCl2溶液中。再将上述溶液放入摇床中振荡2 h，使其达到吸附平衡，采用离子色谱测量溶液中剩余Cu2+和Pb2+的浓度。Cu2+和Pb2+离子的饱和吸附量通过吸附前后溶液中的离子浓度计算。20%Mag-CNTs/meso-ZnFe2O4对两种离子吸附的影响效果如图7。可以看出20%Mag-CNTs/meso-ZnFe2O4即能显著提高材料对Cu2+和Pb2+金属离子的吸附性能。
实施例8：磁性碳纳米管(Mag-CNTs/meso-ZnFe
2
O
4
)的回收
取实施例4中的20%Mag-CNTs/meso-ZnFe2O4磁性碳纳米管进行回收试验，通过外加磁场进行回收。每次使用是将吸附剂分散于100 ppm的BPA溶液中，通过磁性回收，干燥称重后，计算其与加入时的质量比，此结果即为每次的使用回收率。图8为经过五次反复使用的吸附剂回收效率图，从图可知，经过五次使用后，样品的磁性回收率依然保持在约92%以上。此结果说明我们制备的样品具有较好的磁性，回收效率高、具有很高的实际应用价值。
实施例9：磁性碳纳米管(Mag-CNTs/meso-ZnFe
2
O
4
)的再生
取实施例4中制备的20%Mag-CNTs/meso-ZnFe2O4 50 mg，加入到50 ppm的BPA溶液中。吸附饱和后，测量吸附后的BPA浓度，计算得到首次吸附量；将回收得到的吸附剂用一定量的甲醇进行萃取，萃取过程为在摇床上震荡2h，萃取结束后再用磁性分离得到Mag-CNTs/meso-ZnFe2O4，并将其烘干称重；根据得到的Mag-CNTs/meso-ZnFe2O4质量，再取相应量的BPA溶液进行吸附实验，保证Mag-CNTs/meso-ZnFe2O4的浓度与上一批实验相同。重复吸附及再生过程共计5次，得到每克吸附剂吸附BPA的质量。同样，还采取了三种不同的化学再生法法对吸附饱和的Mag-CNTs/meso-ZnFe2O4进行再生实验，分别为Fe2+/H2O2，UV/H2O2，Na2S2O8/Fe2+，试验方法与上述甲醇萃取法一致，再生后MagCNT的吸附效率如图9所示。如图所示，以上几种物理化学方法都有效地达到了吸附剂再生的目的，经再生后的吸附效果与新制备的吸附剂效果接近。反复使用和再生后，Mag-CNTs/meso-ZnFe2O4依旧保持较高的吸附效率，表明Mag-CNTs/meso-ZnFe2O4吸附剂中的介孔铁酸锌纳米小球和碳纳米管结合牢固，在使用过程中碳纳米管不易流失。
Claims (8)
1.一种介孔铁酸锌的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
S1、 将Zn(NO3)2溶于去离子蒸馏水中制备成浓度为0.2 mol /L的溶液，加入十六烷基三甲基溴化铵然后超声10-20min，再磁力搅拌10-20 min形成均匀澄清的混合溶液，其中Zn(NO3)2与十六烷基三甲基溴化铵的摩尔比为0.51-5.1；
S2、向所得混合溶液中加入Fe(NO3)3溶液，其中Zn(NO3)2与Fe(NO3)3的摩尔比为0.45-0.55；在磁力搅拌器下搅拌25-35 min，然后加6-10 mol/L NaOH溶液调节混合溶液pH值至8-12，并持续搅拌25-35 min，所得混合液转移至内衬聚四氟乙烯的不锈钢高压反应釜中反应；
S3、上述混合液在180-220℃真空干燥箱反应12-24 h，反应完毕后自然冷却，倒出反应釜中上层澄清的液体，得到的产物依次用去离子水无水乙醇洗涤，得到的棕色物质放置在温度为75-120 ℃的鼓风干燥箱中干燥6 h；用磁铁将固体分离出来，依次用去离子水和无水乙醇洗涤，在75-120℃下干燥12 h。
2.一种应用权利要求1所述方法制备的介孔铁酸锌。
3.如权利要求2所述的介孔铁酸锌，其特征在于，所述介孔铁酸锌的粒径大小为5-20 nm、BET面积为132.3-175.4 m2 g-1，孔径约为6-9 nm。
4.一种应用权利要求2-3所述介孔铁酸锌在去除水中酸性橙II的应用。
5.一种应用权利要求2-3所述介孔铁酸锌制备磁性碳纳米管的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1) 将Zn(NO3)2溶于去离子蒸馏水中制备成浓度为0.2 mol /L的溶液，加入十六烷基三甲基溴化铵然后超声10-20min，再磁力搅拌10-20 min形成均匀澄清的混合溶液，其中Zn(NO3)2与十六烷基三甲基溴化铵的摩尔比为0.51-5.1；
(2) 向所得混合溶液中加入Fe(NO3)3溶液，其中Zn(NO3)2与Fe(NO3)3的摩尔比为0.45-0.55；在磁力搅拌器下搅拌25-35 min，然后加6-10 mol/L NaOH溶液调节混合溶液pH值至8-12，并持续搅拌25-35 min，所得混合液转移至容量为内衬聚四氟乙烯的不锈钢高压反应釜中，得到溶液A；
(3) 将1-10 g多壁碳纳米管加入到30-300 mL HNO3溶液中 （HNO3:H2O = 1:4, v/v），在80℃下加热1-4 h至碳纳米管完全氧化，然后用去离子水清洗至pH值达到中性，再进行离心分离，在100℃下干燥12 h；
（4）取经过步骤（3）处理的的多壁碳纳米管加入到混合溶液A中制备成多壁碳纳米管浓度为2.4-12 g/L的溶液B，对溶液B超声分散30 min后转移至内衬聚四氟乙烯的不锈钢高压反应釜中；
(5) 上述反应在200℃真空干燥箱反应12-24 h，反应完毕后，待自然冷却后，倒出反应釜中上层澄清的液体，剩余的产物依次用去离子水和无水乙醇洗涤，得到的棕色物质放置在温度设置为75-120℃的鼓风干燥箱中干燥6-12 h；用磁铁将固体分离出来，依次用去离子水和无水乙醇洗涤，在100℃下干燥12 h。
6.如权利要求5所述制备磁性碳纳米管的方法，其特征在于，所述碳纳米管为单壁或多壁碳纳米管，其长度为2~15 μm。
7.如权利要求5或6所述制备磁性碳纳米管的方法制备的磁性碳纳米管。
8.如权利要求7所述磁性碳纳米管在水处理中的应用。
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