一种氮掺杂多孔活性炭材料、制备方法及应用技术

本发明专利技术提供了一种氮掺杂多孔活性炭材料的制备方法，包括：将模板剂、混合碳源和催化剂溶解于溶剂中，经过炭化、去模板、清洗、干燥、活化、洗涤、干燥后制备得到氮掺杂多孔活性炭材料；其中，模板剂、混合碳源和催化剂的质量比为(9～10)：(11～12)：(14～15)。相比于现有技术，本发明专利技术提供的制备方法，采用模板法通过炭化、去模板、活化工序得到的氮掺杂多孔活性炭材料，不仅材料孔径灵活可控，孔径分布均匀，且具有较高的比表面，含氮量高，可达15～20％，极适用于厨房油烟中挥发性有机物的净化。

【技术实现步骤摘要】
一种氮掺杂多孔活性炭材料、制备方法及应用
本专利技术涉及吸附材料制备及环境净化领域，具体涉及一种氮掺杂多孔活性炭材料、制备方法及应用。
技术介绍
随着我国经济的快速发展和人们生活水平的日益提高，餐饮行业得到迅猛发展。根据北京市统计年鉴，限额以上的住宿餐饮业的收入从08年的612.5亿元飙升到2012年的925.8亿元，增加幅度达到51％；限额以上企业数量由800家增加到约1600家，涨幅达到100％，逐年呈现增长。餐饮行业的快速发展，大大增加了厨房烹饪过程中产生油烟的排放。而厨房烹饪油烟中含有大量的有毒有害物质，如颗粒物(PM2.5，PM10)，挥发性有机化合物(VOCs)和多环芳烃(PAHs)等等。如果此些有毒有害物质不经处理被随意排放到空气中，势必导致针对餐饮排放的投诉逐渐增多，且加重环境的负担。其中，挥发性有机物(VOCs)不仅具有最高的排放浓度，同时其气味严重影响居民的正常生活，并且没有经过净化的VOCs与臭氧反应生成二次有机气溶胶，进而转化成PM2.5.导致雾霾的生成。同时，长期暴露于油烟中会增加人们患肺癌、皮肤癌的风险。...

【技术保护点】
1.一种氮掺杂多孔活性炭材料的制备方法，其特征在于，包括：将模板剂、混合碳源和催化剂溶解于溶剂中，经过炭化、去模板、清洗、干燥、活化、洗涤、干燥后制备得到氮掺杂多孔活性炭材料；其中，模板剂、混合碳源和催化剂的质量比为(9～10)：(11～12)：(14～15)。/n

【技术特征摘要】
1.一种氮掺杂多孔活性炭材料的制备方法，其特征在于，包括：将模板剂、混合碳源和催化剂溶解于溶剂中，经过炭化、去模板、清洗、干燥、活化、洗涤、干燥后制备得到氮掺杂多孔活性炭材料；其中，模板剂、混合碳源和催化剂的质量比为(9～10)：(11～12)：(14～15)。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，将模板剂、混合碳源和催化剂溶解于溶剂中，干燥，然后将温度升高到600～800℃下进行炭化，得到炭化后样品；
S2，用去模板剂对步骤S1中得到的炭化后样品进行去模板，然后清洗、干燥，得到未活化样品；
S3，用活性物质在惰性气体下以3-5℃/min的速率升高到600-800℃活化步骤S2中得到的未活化样品；
S4，完成活化后，洗涤活化后的样品，干燥，得到氮掺杂多孔活性炭材料。


3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述模板剂为IBN-9型二氧化硅；所述混合碳源包括对苯二胺和无氮糖醇，所述对苯二胺和所述无氮糖醇的质量比为(4～5)：(5～4)；所述催化剂为过二硫酸铵；所述溶剂为甲苯和/或四氯化碳。


4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，将模板剂、混合碳源和催化剂在超声条件下溶解于溶剂中，溶解时间为10～30min，然...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩煦，王世杰，张丁超，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12