一种氮/硫共掺杂复合碳棒材料及其制备方法与流程

文档序号:32120256发布日期:2022-11-09 06:51阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种氮/硫共掺杂复合碳棒材料,其特征在于,包括以下重量份的原料:改性氮/硫共掺杂多孔碳材料60-100份、硅藻土2-6份、氧化锌1-2份和羧甲基纤维素5-20份,所述改性氮/硫共掺杂多孔碳材料是通过在氮/硫共掺杂多孔碳材料表面修饰活性吸附羧基吸附官能团制得;所述氮/硫共掺杂多孔碳材料是通过聚偏二氯乙烯与氨基噻吩进行反应,并以其为前驱体,经活化和高温碳化过程制得。2.如权利要求1所述的一种氮/硫共掺杂复合碳棒材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法具体为:(1)将改性氮/硫共掺杂多孔碳材料和硅藻土研磨混合,加入搅拌机中,以50-150r/min的转速混合30-60min,得到混合粉体;(2)向搅拌机中加入步骤(1)制备的混合粉体、氧化锌和羧甲基纤维素,以100-200r/min的转速搅拌混合20-40min,得到混合料;(3)将步骤(2)制备的混合料置于捏合机中进行挤出捏合,得到成型件,将其置于干燥箱中进行干燥,得到氮/硫共掺杂复合碳棒材料。3.根据权利要求2所述的一种氮/硫共掺杂复合碳棒材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中改性氮/硫共掺杂多孔碳材料的制备方法具体为:ⅰ:将氮/硫共掺杂多孔碳材料浸入浓硝酸中,置于90-110℃的油浴锅中回流1-4h,反应结束后使用去离子水将产物洗涤至中性,真空干燥,得到氧化氮/硫共掺杂多孔碳材料;ⅱ:将氧化氮/硫共掺杂多孔碳材料加入去离子水中,超声分散,加入氢氧化钠和2,3-二溴丁二酸,置于15-35℃的水浴锅中,反应4-12h,反应结束后抽滤,滤饼用盐酸和去离子水洗涤2-4次,置于真空干燥箱中干燥,得到改性氮/硫共掺杂多孔碳材料。4.根据权利要求3所述的一种氮/硫共掺杂复合碳棒材料的制备方法,其特征在于,所述步骤ⅱ反应过程中加入的氧化氮/硫共掺杂多孔碳材料、氢氧化钠和2,3-二溴丁二酸的质量比为10:40-100:60-150。5.根据权利要求3所述的一种氮/硫共掺杂复合碳棒材料的制备方法,其特征在于,所述步骤ⅱ中超声分散时的功率为200-300w,时间为30-60min。6.根据权利要求3所述的一种氮/硫共掺杂复合碳棒材料的制备方法,其特征在于,所述步骤ⅰ中氮/硫共掺杂多孔碳材料的制备方法具体为:s1:将聚偏二氯乙烯和3-氨基噻吩盐酸盐加入二甲基亚砜溶剂中,搅拌混合均匀,继续向体系中加入碳酸钠,将体系转移至40-60℃的水浴锅中,反应2-6h,反应结束后过滤、洗涤、干燥,得到噻吩基聚偏二氯乙烯;s2:将噻吩基聚偏二氯乙烯与氨基钠研磨混合均匀后,置于管式炉中,设置好参数后,进行碳化过程,待产物冷却后,使用蒸馏水洗涤产物至中性,真空干燥,得到氮/硫共掺杂多孔碳材料。7.根据权利要求6所述的一种氮/硫共掺杂复合碳棒材料的制备方法,其特征在于,所述步骤s2中管式炉中设置的参数为:氮气流速300-400ml/min,以2-5℃/min的升温速率,升温至450-550℃,活化1-3h,继续升温至600-800℃,碳化1-3h。8.根据权利要求6所述的一种氮/硫共掺杂复合碳棒材料的制备方法,其特征在于,所述步骤s2制备的氮/硫共掺杂多孔碳材料的粒径为100-500nm。

技术总结
本发明涉及涉及水污染处理技术领域,公开了一种氮/硫共掺杂复合碳棒材料及其制备方法,该氮/硫共掺杂复合碳棒材料包括以下重量份的原料:改性氮/硫共掺杂多孔碳材料60-100份、硅藻土2-6份、氧化锌1-2份和羧甲基纤维素5-20份,通过在聚偏二氯乙烯分子链中引入氨基噻吩结构,使用氨基钠为氮源和活化致孔剂对,在高温环境下对其进行活化制孔和碳化,得到氮/硫共掺杂多孔碳材料,再将其氧化,进一步引入丰富的羧基活性吸附官能团,增强氮/硫共掺杂多孔碳材料的化学吸附性能,使其能够更有效地吸附污水中的Cd


技术研发人员:吴威力 候威振 候明富 吴聚彬 马鹏 张纪龙
受保护的技术使用者:亳州市亚珠新材料有限公司
技术研发日:2022.08.31
技术公布日:2022/11/8
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