一种利用不同活化剂制备具有超高染料吸附性能碳笼的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用不同活化剂制备具有超高染料吸附性能碳笼的方法。该方法包括如下步骤：(1)将焦油、无水乙醇和二氧化硅搅拌混合均匀后干燥，得到硅炭材料，然后将其进行碳化，得到焦油碳包裹纳米二氧化硅的C/SiO2材料；(2)将C/SiO2材料加入到水中，并加入氢氟酸，搅拌混合均匀，分离，干燥，得到空心碳球；(3)将活化剂加入到空心碳球中，加水搅拌均匀，干燥后将其进行活化，活化后加入到水中，固液分离，取固体洗涤干燥，得到所述具有超高染料吸附性能碳笼。本发明专利技术利用活化剂对空心碳球起到渗透、吸附和润湿的作用，以改变其的表面，能够有效的提高多孔碳笼的比表面积，进而能够有效的提高多孔碳笼对染料的吸附性能。

【技术实现步骤摘要】
一种利用不同活化剂制备具有超高染料吸附性能碳笼的方法
本专利技术属于碳材料领域，特别涉及一种利用不同活化剂制备具有超高染料吸附性能碳笼的方法。
技术介绍
染料是指能以分子状态或分散状态使其他物质获得鲜明和牢固色泽的一类有机化合物，随着工业的发展，染料成为造纸，塑料，食品，化妆品和纺织等各种行业排放的废水的常见成分，废水中低浓度染料的存在高度可见从而降低了光的渗透并可能抑制光合作用，从而影响到水生系统和相关动植物。为了从水生系统中有效去除染料，已探索了许多技术，例如过滤，絮凝，吸附，氧化和生物降解。其中，吸附被认为是最实用、最经济的方法，因此关键在于找到有效的吸附剂。而碳材料(CMs)由于其广泛的可用性，出色的水过滤能力和确定的染料吸附能力而被证明是最有效和可靠的吸附剂之一。在大量的碳基吸附剂中，由于其低成本，环保和高表面积等优点，从各种来源衍生的分层多孔碳材料(HPCM)已被广泛用于染料吸附。此外，通过铜，锌，铁，和钴等金属的改性可以提高CMs的吸附能力。酸或碱的活化被广泛用于优化吸附剂的孔结构。另一方面，模板耦合热技术是合成H本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用不同活化剂制备具有超高染料吸附性能碳笼的方法，其特征在于，包括如下步骤：/n(1)将焦油、无水乙醇和二氧化硅搅拌混合均匀后干燥，得到硅炭材料；然后将硅炭材料研磨成粉末，置于保护性气体氛围中，于600～900℃条件下进行碳化，得到焦油碳包裹纳米二氧化硅的C/SiO2材料；/n(2)将步骤(1)中得到的焦油碳包裹纳米二氧化硅的C/SiO2材料加入到水中，然后加入氢氟酸，搅拌混合均匀，固液分离，取固体，干燥，得到空心碳球；/n(3)将活化剂加入到步骤(2)中得到的空心碳球中，然后加入水搅拌均匀，干燥，再将干燥后的样品在保护性气体氛围、600～900℃条件下进行活化，得到活化后的空心碳球；...

【技术特征摘要】
1.一种利用不同活化剂制备具有超高染料吸附性能碳笼的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将焦油、无水乙醇和二氧化硅搅拌混合均匀后干燥，得到硅炭材料；然后将硅炭材料研磨成粉末，置于保护性气体氛围中，于600～900℃条件下进行碳化，得到焦油碳包裹纳米二氧化硅的C/SiO2材料；
(2)将步骤(1)中得到的焦油碳包裹纳米二氧化硅的C/SiO2材料加入到水中，然后加入氢氟酸，搅拌混合均匀，固液分离，取固体，干燥，得到空心碳球；
(3)将活化剂加入到步骤(2)中得到的空心碳球中，然后加入水搅拌均匀，干燥，再将干燥后的样品在保护性气体氛围、600～900℃条件下进行活化，得到活化后的空心碳球；最后将活化后的空心碳球加入到水中，搅拌，固液分离，取固体，洗涤，干燥，得到分级多孔空心碳球，即为所述具有超高染料吸附性能碳笼；其中，活化剂为氢氧化钠、氯化镍和氢氧化钾中的至少一种。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
步骤(1)中所述的焦油与二氧化硅的质量比为1:1～3；
步骤(1)中所述的二氧化硅为粒径15～500nm的二氧化硅；
步骤(2)中所述的焦油碳包裹纳米二氧化硅的C/SiO2材料与氢氟酸的质量比为1:0.8～2.4；
步骤(3)中所述的空心碳球与活化剂的质量比为1:2～5。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
步骤(1)中所述的焦油与二氧化硅的质量比为1:1；
步骤(1)中所述的二氧化硅为粒径15nm和500nm的二氧化硅中的至少一种；
步骤(2)中所述的焦油碳包裹纳米二氧化硅的C/SiO2材料与氢氟酸的质量比为1:1.6；
步骤(3)中所述的空心碳球与活化剂的质量比为1:4。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
步骤(1)中所述的碳化的温度为800℃；
步骤(3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：许细薇，涂任，张帆，蒋恩臣，孙炎，吴宇健，范旭东，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44