一种钢渣/氮掺杂活性炭复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种钢渣/氮掺杂活性炭复合材料及其制备方法和应用。复合材料的制备方法是先对活性炭进行预氧化处理；然后将预氧化后的活性炭放入含氮化合物溶液中进行超声处理，随后抽滤、干燥得氮掺杂活性炭前驱体；再氮气气氛下煅烧氮掺杂活性炭前驱体得氮掺杂活性炭；最后将钢渣、金属助剂和氮掺杂活性炭三者混合，并在氮气气氛下煅烧得钢渣/氮掺杂活性炭复合材料。本发明专利技术制得的复合材料既保留有活性炭丰富的孔结构，同时又引进含氮官能团和含有钢渣中多种活性金属，是一种催化氧化脱除水体中有机污染物的高效催化材料。

A steel slag / nitrogen doped activated carbon composite and its preparation and Application

The invention discloses a steel slag / nitrogen doped active carbon composite material and a preparation method and application thereof. The preparation method of the composite material is to pre oxidize the active carbon first, then put the pre oxidized active carbon into the solution containing nitrogen compounds for ultrasonic treatment, and then extract and dry the nitrogen doped active carbon precursor; then calcine the nitrogen doped active carbon precursor in nitrogen atmosphere to obtain the nitrogen doped active carbon; finally mix the steel slag, metal assistant and nitrogen doped active carbon, The steel slag / nitrogen doped activated carbon composite was obtained by calcination in nitrogen atmosphere. The composite material prepared by the invention not only retains the pore structure rich in active carbon, but also introduces the nitrogen-containing functional group and a variety of active metals in the steel slag, which is an efficient catalytic material for catalytic oxidation to remove organic pollutants in water.

【技术实现步骤摘要】
一种钢渣/氮掺杂活性炭复合材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种有机废水处理材料，具体涉及一种钢渣/氮掺杂活性炭复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
钢渣是钢铁行业在炼铁和炼钢过程中不可避免产生的主要固体废弃物，其产量约占粗钢产量的8％～15％。据估计，我国在2016年钢渣的产出量约为0.81～1.2亿吨，全国钢渣累计堆存近10亿吨。但是，我国钢渣的综合利用率不到40％，与部分发达国家95％以上的钢渣综合利用率相去甚远。大量钢渣堆砌放置不仅严重占用有限的土地资源，还会对大气、土壤、地表水和地下水造成污染；同时钢渣作为一种二次资源，其主要成分包括CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO和少量MnO、FeO、P2O5等，如果不能有效进行资源化利用，也是资源的严重浪费。因此，如何有效提高钢渣的综合利用率，减少钢渣的环境污染而实现钢渣的“零排放”是我国钢铁行业、环保行业以及其他相关行业所共同面临的挑战。此外，伴随着随着化工、农药、医药、印染等各行业的快速发展，以及城镇一体化进程的不断推进，大量的有机废水也随之产生，对水环境和人体健本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢渣/氮掺杂活性炭复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：对活性炭进行预氧化处理，得氧化活性炭；/nS2：将氧化活性炭浸入含氮化合物溶液中并超声分散反应6～12h，氧化活性炭与含氮化合物的质量比为5～20:1；随后抽滤、干燥得氮掺杂活性炭前驱体；/nS3：在氮气氛围以450～950℃的温度煅烧氮掺杂活性炭前驱体1～3h，得氮掺杂活性炭；/nS4：将钢渣与氮掺杂活性炭按照0.1～1:1的质量比混合，再加入占钢渣和氮掺杂活性炭总质量1～10％的金属助剂，在氮气氛围下以450～850℃的温度煅烧混合物1～3h，得钢渣/氮掺杂活性炭复合材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种钢渣/氮掺杂活性炭复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：对活性炭进行预氧化处理，得氧化活性炭；
S2：将氧化活性炭浸入含氮化合物溶液中并超声分散反应6～12h，氧化活性炭与含氮化合物的质量比为5～20:1；随后抽滤、干燥得氮掺杂活性炭前驱体；
S3：在氮气氛围以450～950℃的温度煅烧氮掺杂活性炭前驱体1～3h，得氮掺杂活性炭；
S4：将钢渣与氮掺杂活性炭按照0.1～1:1的质量比混合，再加入占钢渣和氮掺杂活性炭总质量1～10％的金属助剂，在氮气氛围下以450～850℃的温度煅烧混合物1～3h，得钢渣/氮掺杂活性炭复合材料。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S1中活性炭的预氧化方法为：将活性炭浸入浓度为1mol/L的硝酸溶液中，于60℃下恒温搅拌3～6h，然后抽滤、洗涤、干燥得到氧化活性炭。


3.根据权利要求1所述的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢波，董静文，杨郭，刘兴勇，叶宇玲，莫莎，宋翔，罗文，杨波，王皓，
申请(专利权)人：四川轻化工大学，
类型：发明
国别省市：四川;51