一种用于吸附六价铬的氮掺杂多孔碳电极材料、及其制备和应用方法技术

本发明专利技术提供了一种用于吸附六价铬的氮掺杂多孔碳电极材料，所述氮掺杂多孔碳电极材料的氮含量为0.86～10.52at.％、碳含量为74.2～93.39at.％、氧含量为5.75～15.28at.％；所述氮掺杂多孔碳电极材料的颗粒尺寸为0.5～3μm、比表面积为1189～3150m

【技术实现步骤摘要】
一种用于吸附六价铬的氮掺杂多孔碳电极材料、及其制备和应用方法
本专利技术涉及水处理领域，尤其涉及一种用于吸附六价铬的氮掺杂多孔碳电极材料、及其制备和应用方法。
技术介绍
含铬废水是冶金等工业过程重要的污染源，六价铬毒性高，严重危害到人类健康与生态环境，含六价铬废水高效处理技术开发迫在眉睫。电容去离子(Capacitivedeionization，以下简称CDI)、化学沉淀、吸附、离子交换及膜处理等技术是除六价铬的主要方法。其中，电容去离子由于其具有成本低，电极易再生，无二次污染，操作简便等优点，得到研究者的广泛关注。当前，国内外CDI过程研究主要集中于碳电极材料的开发，但由于碳材料低的比电容，碳电极的电吸附容量较低，极大的限制了CDI的发展与应用。近年来，氮(N)掺杂作为改变碳材料电子结构以及改善其电学、化学、光学等性质的有效手段之一，受到了研究者的广泛关注；然而，氮掺杂碳还极少应用于CDI除六价铬，且氮的作用并没有深入研究，极大地限制了氮掺杂多孔碳在含六价铬废水处理中的发展及应用，造成了目前废水中六价铬回收效率差的后果。...

【技术保护点】
1.一种用于吸附六价铬的氮掺杂多孔碳电极材料，其特征在于，所述氮掺杂多孔碳电极材料的氮含量为0.86～10.52at.％、碳含量为74.2～93.39at.％、氧含量为5.75～15.28at.％；/n所述氮掺杂多孔碳电极材料的颗粒尺寸为0.5～3μm、比表面积为1189～3150m

【技术特征摘要】
1.一种用于吸附六价铬的氮掺杂多孔碳电极材料，其特征在于，所述氮掺杂多孔碳电极材料的氮含量为0.86～10.52at.％、碳含量为74.2～93.39at.％、氧含量为5.75～15.28at.％；
所述氮掺杂多孔碳电极材料的颗粒尺寸为0.5～3μm、比表面积为1189～3150m2/g、孔容为0.55～2.30cm3/g。


2.一种如权利要求1中所述的氮掺杂多孔碳电极材料的制备工艺，其特征在于，包括步骤：
S1，使间苯二胺在含过硫酸盐的水溶液中进行聚合反应，然后对所述聚合反应得到的产物依次执行分离操作、第一次清洗操作和第一次干燥操作，得聚间苯二胺颗粒；
S2，将所述聚间苯二胺颗粒与碳酸氢盐混合后，在N2氛围下以600-1000℃的温度进行活化；对所述活化后得到的产物依次执行第二次清洗操作和第二次干燥操作，得所述氮掺杂多孔碳电极材料。


3.根据权利要求2所述的氮掺杂多孔碳电极材料的制备工艺，其特征在于，在所述S1中，所述使间苯二胺在含过硫酸盐的水溶液中进行聚合反应的步骤包括：将所述过硫酸盐的水溶液加入所述间苯二胺的水溶液中，并在0～40℃的温度下进行0.5～48h的搅拌处理。


4.根据权利要求3所述的氮掺杂多孔碳电极材料的制备工艺，在所述S1中，所述搅拌处理的温度为25℃，所述搅拌处理的时间为8h；在所述S...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海鹰，贺颖捷，柴立元，吴弼朝，金林锋，杨志辉，侯兰晶，唐崇俭，刘恢，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43