一种微孔-介孔炭及其制备方法和应用技术

一种微孔‑介孔炭及其制备方法和应用，属于炭纳米材料制备技术领域。所述制备方法包括：将柠檬酸盐置于管式马弗炉中，氮气保护，高温活化、炭化，然后降温至室温；将所得物质进行酸洗，烘干，研磨得到介孔炭；将所得介孔炭与活化剂混匀，高温活化、炭化，然后降温至室温；将所得物质进行酸洗，烘干，研磨得到微孔‑介孔炭。本发明专利技术制备的微孔‑介孔炭有效活化面积大，活化效果好，将制备的微孔‑介孔炭通过物理黏附的方式固定于不锈钢丝表面，能够制备出新型、廉价、高效固相微萃取探针，能够用于检测水体环境中挥发性有机污染物。

A Microporous-Mesoporous Carbon and Its Preparation and Application

The invention relates to a microporous mesoporous carbon and a preparation method and application thereof, belonging to the technical field of preparing carbon nanomaterials. The preparation method includes: putting citrate in tubular muffle furnace, protecting with nitrogen, activating and carbonizing at high temperature, then cooling to room temperature; pickling, drying and grinding the obtained substance to obtain mesoporous carbon; mixing the obtained mesoporous carbon with activator, activating and carbonizing at high temperature, then cooling to room temperature; acid washing, drying and grinding the obtained substance to obtain microporous and mesoporous carbon. Carbon. The prepared microporous mesoporous carbon has large effective activation area and good activation effect. By fixing the prepared microporous mesoporous carbon on the surface of stainless steel wire by physical adhesion, a novel, cheap and efficient solid phase microextraction probe can be prepared, and can be used to detect volatile organic pollutants in water environment.

【技术实现步骤摘要】
一种微孔-介孔炭及其制备方法和应用
本专利技术属于炭纳米材料制备
，具体涉及一种微孔-介孔炭及其制备方法和应用。
技术介绍
多孔炭是一类孔隙结构发达、物理-化学性质稳定的炭质材料，广泛应用于环境净化（大气、水体和土壤）和新型电池材料。其中，孔隙结构直接决定其性能优劣。微孔促进提升比表面积，强化吸附性能；介孔有助于质量传输，促进有效微孔数量的提升。因此，孔隙结构的优化是多孔炭材料的研究热点，也是攻关难点。目前，多孔炭的制备方法多是基于一步模板剂法或活化法。李志伟等人（氮掺杂多孔炭片的模板法制备及其储锂性能研究[J].化学学报,2018,76(03):209-214）以聚乙二醇为炭源和粘接剂、三聚氰胺为氮源、氧化镁为模板和造孔剂制备多孔炭。比表面积达370.8m2·g-1，以介孔为主，微孔数量少。AarthiPandiarajan等人（OPAC(orangepeelactivatedcarbon)derivedfromwasteorangepeelfortheadsorptionofchlorophenoxyaceticacidherbicidesfromwater:Adsorpt本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微孔‑介孔炭的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：步骤一.将柠檬酸盐置于管式马弗炉中，氮气50 ~ 400 mL/min保护，2 ~ 10℃/min升温至600 ~ 1000℃，保持1 ~ 4 h，然后自然降温至室温得到黑色固体产物；步骤二.取出黑色固体产物，研钵研碎，用10 ~ 20 vt.%盐酸或氢氟酸浸泡超声30 ~ 60 min，酸洗，超纯水水洗，烘干得到介孔炭；步骤三.将介孔炭置于刚玉坩埚中，与活化剂混匀，置于管式马弗炉中，氮气50 ~ 400 mL/min保护，2 ~ 10℃/min升温至600 ~ 1000℃，保持1 ~ 4 h，然后自然降温至室温，所述活化剂...

【技术特征摘要】
1.一种微孔-介孔炭的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：步骤一.将柠檬酸盐置于管式马弗炉中，氮气50~400mL/min保护，2~10℃/min升温至600~1000℃，保持1~4h，然后自然降温至室温得到黑色固体产物；步骤二.取出黑色固体产物，研钵研碎，用10~20vt.%盐酸或氢氟酸浸泡超声30~60min，酸洗，超纯水水洗，烘干得到介孔炭；步骤三.将介孔炭置于刚玉坩埚中，与活化剂混匀，置于管式马弗炉中，氮气50~400mL/min保护，2~10℃/min升温至600~1000℃，保持1~4h，然后自然降温至室温，所述活化剂与介孔炭的质量比为(1~8)：1；步骤四.取出降温后的介孔炭，研钵研碎，用10~20vt.%盐酸或氢氟酸浸泡超声30~60min，酸洗，超纯水水洗，烘干得到所述微孔-介孔炭。2.根据权利要求1所述的微孔-介孔炭的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：步骤一.将柠檬酸盐置于管式马弗炉中，氮气100mL/min保护，3℃/min升温至800℃，保持1h，然后自然降温至室温得到黑色固体产物；步骤二.取出黑色固体产物，研钵研碎，用10vt.%盐酸或氢氟酸浸泡超声40min，酸洗3次，超纯水水洗3次，120℃烘干得到介孔炭；步骤三.将介孔炭置于刚玉坩埚中，与活化剂混匀，置于管式马弗炉中，氮气100mL/min保护，3℃/min升温至800...

【专利技术属性】
技术研发人员：程虎，宋洋，卞永荣，纪荣婷，刘瑞，谷成刚，杨兴伦，王芳，蒋新，
申请(专利权)人：中国科学院南京土壤研究所，
类型：发明
国别省市：江苏,32