一种氮掺杂多级孔碳材料的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111533125A(43)申请公布日2020.08.14(21)申请号202010426509.8(22)申请日2020.05.19(71)申请人伊犁师范大学地址835000新疆维吾尔自治区伊宁市解放西路448号(72)发明人闫秀玲武晋雄吴雨鑫安瑜刘天宝(74)专利代理机构成都东恒知盛知识产权代理事务所(特殊普通合伙)51304代理人何健雄廖祥文(51)Int.Cl.C01B32/324(2017.01)C01B32/348(2017.01)C02F1/28(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图4页(54)发明名称一种氮掺杂多级孔碳材料的制备方法(57)摘要本发明公开了一种氮掺杂多级孔碳材料的制备方法，包括以下步骤，(1)将有机固体废弃物进行酸洗处理后烘干备用；(2)将步骤(1)得到的有机固体废弃物与活化剂及氮源按质量比1:(1-3):(1-3)充分混合，混合后进行研磨烘干处理；(3)将步骤(2)的产物转移至瓷舟中，置于管式炉中进行保温处理；(4)将步骤(3)的产物再次进行酸洗处理后，干燥处理至恒重得到氮掺杂多级孔碳材料。本方法实现了有机固体废弃物制备分级孔碳材料，方法简单，成本低，操作容易，将废渣变废为宝，具有高的经济效益，社会效益显著；采用本方法制备的碳材料，既增加了材料的孔隙率和比表面积，又增加了活性吸附位点，能有效去除环境废水中的污染物，实现资源化利用。CN111533125ACN111533125A权利要求书1/1页1.一种氮掺杂多级孔碳材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将有机固体废弃物进行酸洗处理后，进行烘干处理；(2)将步骤(1)得到的有机固体废弃物与活化剂及氮源按质量比1:(1-3):(1-3)充分混合，混合后进行研磨、烘干处理；(3)将步骤(2)的产物转移至瓷舟中，置于管式炉中进行保温处理；(4)将步骤(3)的产物再次进行酸洗处理后，干燥处理至恒重得到氮掺杂多级孔碳材料。2.根据权利要求1所述的一种氮掺杂多级孔碳材料的制备方法其特征在于，所述有机固体废弃物为薰衣草渣，秸秆的一种或两种组合。3.根据权利要求1所述的一种氮掺杂多级孔碳材料的制备方法其特征在于，所述活化剂包括氢氧化钾，碳酸钾，碳酸氢钾中的一种或多种，所述氮源包括尿素、三聚氰胺、双氰胺、油胺、油酸、吡咯烷酮中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的一种氮掺杂多级孔碳材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)酸洗处理为利用酸洗液洗涤去除硅酸盐，步骤(4)酸洗处理为利用酸洗液洗涤去除碱性物质；再将洗涤后的产物利用离子水洗涤至中性。5.根据权利要求4所述的一种氮掺杂多级孔碳材料的制备方法，其特征在于，所述酸洗液包括硝酸，硫酸，盐酸，氢氟酸中的一种或多种，其PH值为1-2。6.根据权利要求1所述的一种氮掺杂多级孔碳材料的制备方法，其特征在于，所述研磨处理为将混合物研磨0.5-1h，所述烘干处理为在烘箱中以80-120℃保温1-5h。7.根据权利要求1所述的一种氮掺杂多级孔碳材料的制备方法，其特征在于，所述保温处理为将烘干产物置于管式炉中500-1000℃保温2-4h。8.根据权利要求7所述的一种氮掺杂多级孔碳材料的制备方法，其特征在于，所述管式炉中充有惰性气体，惰性气体包括氮气，氩气中的一种。9.根据权利要求1所述的一种氮掺杂多级孔碳材料的制备方法，其特征在于，所述干燥处理为在80-200℃真空干燥箱中干燥。10.一种如权利要求1-9任一项所述方法制备的氮掺杂多级孔碳材料的应用，其特征在于，所述应用为废水固体吸附剂，所述废水含有包括重金属离子，有机染料的一种或多种。2CN111533125A说明书1/5页一种氮掺杂多级孔碳材料的制备方法技术领域[0001]本发明涉及有机固体废物资源化利用领域，特别涉及一种氮掺杂多级孔碳材料的制备方法，以及氮掺杂多级孔碳材料的应用。背景技术[0002]随着工业化进程的加快，各类的有机固废，如：植物秸秆，薰衣草渣，市政污泥等的堆积也越来越巨大。不仅占用土地资源而且污染环境，长期堆积发酵产生的废气弥漫在空气中严重影响人们的生活。传统的处理方法主要是焚烧法，掩埋法和消化处理法等。当温度提升到1000℃时，材料中氮氧化合物转化也大大提高，并且烟气中含有二噁英以及盐酸等含氯物质，这些物质会转化为致癌物质威胁人类健康，因此焚烧法被广泛禁止。有机固废未经处理直接填埋，降解缓慢，并且重金属浸出，污染土壤。为降低污染，中国专利申请号CN201911186775.1的专利公开了一种污泥厌氧消化方法和应用，涉及污泥处理技术领域。该污泥厌氧消化方法包括在39-42℃的条件下对含水率为88-92wt％的污泥厌氧消化。该污泥厌氧消化方法能够提高有机物降解率