一种高比表面积生物质多孔碳材料及其制备方法和应用

文档序号:26007603发布日期:2021-07-23 21:26阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种高比表面积生物质多孔碳材料的制备方法,其特征在于,该方法在惰性气氛保护的加热条件下,以木质素磺酸钠为碳前驱体,以无水碳酸钾为活化剂,与n掺杂剂制备得到生物质多孔碳材料。

2.根据权利要求1所述的一种高比表面积生物质多孔碳材料的制备方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:

步骤一、将干燥后的木质素磺酸钠、无水碳酸钾和n掺杂剂放置于玛瑙研钵中混合研磨均匀,得到混合粉末;

步骤二、将步骤一中得到的混合粉末放入刚玉瓷舟中,并放置于惰性气氛保护的管式炉,进行加热保温,经自然冷却至室温得到碳化产物;

步骤三、将步骤二中得到的碳化产物采用稀盐酸溶液和去离子水反复洗涤直至中性,再经干燥,得到生物质多孔碳材料。

3.根据权利要求2所述的一种高比表面积生物质多孔碳材料的制备方法,其特征在于,步骤一中所述n掺杂剂为三聚氰胺、尿素和二氰二胺中的一种或两种以上。

4.根据权利要求2所述的一种高比表面积生物质多孔碳材料的制备方法,其特征在于,步骤一中所述干燥后的木质素磺酸钠、无水碳酸钾与n掺杂剂的质量比为1:4:0.4~0.6。

5.根据权利要求2所述的一种高比表面积生物质多孔碳材料的制备方法,其特征在于,步骤二中所述惰性气氛为氮气或/和氩气,所述加热保温的具体过程为:以5℃/min的速率从室温升温至750℃~850℃并保温1h~3h。

6.根据权利要求2所述的一种高比表面积生物质多孔碳材料的制备方法,其特征在于,步骤三中所述干燥的温度为80℃~120℃,时间为10h~14h。

7.一种如权利要求1~权利要求6中任一权利要求所述的方法制备的高比表面积生物质多孔碳材料。

8.一种如权利要求7所述的高比表面积生物质多孔碳处理材料在去除水体中氯霉素的应用。


技术总结
本发明公开了一种高比表面积生物质多孔碳材料的制备方法,该方法在惰性气氛保护的加热条件下,以木质素磺酸钠为碳前驱体,以无水碳酸钾为活化剂,与N掺杂剂制备得到生物质多孔碳材料;本发明还公开了一种高比表面积生物质多孔碳材料及其在去除水体中氯霉素的应用。本发明以廉价易得、来源稳定的木质素磺酸钠为原料,利用活化剂与碳反应以促进孔隙的形成,且N掺杂剂参与制孔过程,促进了碳材料中孔隙的增大和孔结构的增加,提升了生物质多孔碳材料的比表面积和孔隙结构,有利于提高对污染物的吸附量;本发明的制备方法简单,且效率高,原料成本降低,易于推广;本发明的生物质多孔碳材料对水体中的氯霉素具有优异的吸附作用,且吸附性能稳定。

技术研发人员:陈爱侠;庞家驹;卫潇;胡蕊蕊;张奕轩;吕露雪;雷婵娟
受保护的技术使用者:长安大学
技术研发日:2021.04.29
技术公布日:2021.07.23
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