一种N‑TiO2碳化蚕沙双功能吸附剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种N‑TiO2碳化蚕沙双功能吸附剂及其制备方法和应用，制备方法步骤如下：(1)先将蚕沙置于高温管式炉中，通保护气体吹扫后，加热到500～1000℃进行高温碳化反应得到碳化蚕沙CS；(2)将钛酸丁酯加入选择性醇溶剂中，滴加到含有碳化蚕沙水溶液中，使钛酸丁酯水解生成无定型TiO2，得到A‑TiO2/碳化蚕沙材料；(3)通过等离子体辐射的方式对该材料进行表面修饰，得到N掺杂的A‑TiO2/碳化蚕沙材料；(4)将该材料在180‑500℃下焙烧，最后得到N‑TiO2碳化蚕沙双功能吸附剂N‑TiO2/CS复合材料。本发明专利技术的双功能吸附材料，应用于醛类和苯系物挥发性有机物VOCs的同步吸附及催化降解。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于多孔炭材料领域，尤其涉及N-TiO2碳化蚕沙双功能吸附剂材料及其制备方法。
技术介绍
多孔炭材料是一类高效率的常用吸附剂，它们的吸附容量较高、成本低廉、但这类碳材料表面常具有丰富的亲水基团(含氧基团)，表现出较强的亲水性。因此，在潮湿环境中由于水汽分子的竞争吸附而常常导致其吸附容量大幅度降低，尤其是对极性VOCs(如甲醛、乙醛等)，这个问题就变得尤为突出。研究表明：活性炭在相对湿度3.0RH％条件下对甲苯的吸附容量降低17％，在40.0RH％条件下对丁烷的吸附容量降低30％；当湿度增加至60和80％，活性炭对VOCs的吸附量则会损失70和85％。导致吸附容量急剧下降的主要原因是：亲水性基团/元素(如羧基或羟基等)可与水分子的H原子以氢键作用结合，极大削弱了非极性VOCs在吸附剂上的竞争吸附力，致使水分子优先抢占活性吸附位而降低了吸附剂对VOCs的吸附容量。与此同时，醛类VOCs呈现出与水相似的强极性物化性质，大大降低了吸附剂对醛类VOCs的选择性。因为，我们若想材料提高对醛类VOCs的吸附作用力，其结果必然导致材料对水分子的吸附作用力也会相应提高，很难同时实现材料的憎本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种N‑TiO2碳化蚕沙双功能吸附剂，其特征在于：所述的N‑TiO2碳化蚕沙双功能吸附剂，主要由含量>40wt％的C，5‑10wt％的N，含量7‑22％的Ti以及O和H元素组成的三维炭骨架，所述的N‑TiO2碳化蚕沙双功能吸附剂的Langmuir比表面积为800‑1150m2/g，孔隙率在30％以上。

【技术特征摘要】
1.一种N-TiO2碳化蚕沙双功能吸附剂，其特征在于：所述的N-TiO2碳化蚕沙双功能吸附剂，主要由含量>40wt％的C，5-10wt％的N，含量7-22％的Ti以及O和H元素组成的三维炭骨架，所述的N-TiO2碳化蚕沙双功能吸附剂的Langmuir比表面积为800-1150m2/g，孔隙率在30％以上。2.如权利要求1所述的N-TiO2碳化蚕沙双功能吸附剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤，(1)碳化蚕沙的制备：将蚕沙置于高温管式炉中，通保护气体吹扫后，加热到500～1000℃进行高温碳化反应得到碳化蚕沙；(2)将钛酸丁酯溶于选择性醇溶剂中，滴加到含有碳化蚕沙的水溶液中，使钛酸丁酯水解生成无定型TiO2溶胶，无定型TiO2溶胶被碳化蚕沙吸附，得到A-TiO2/碳化蚕沙材料；(3)将A-TiO2/碳化蚕沙放入等离子体反应器中，通入N2作为改性气体，等离子体反应器输出电压3-9kV下进行改性反应，改性后得到N-A-TiO2/碳化蚕沙；再将其放入N2气氛的管式反应炉中煅烧，制得N-TiO2碳...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵祯霞，武阳，胡鹏，赵钟兴，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：广西;45