用于去除无机和有机污染物的高度功能化碳材料制造技术

一种用于污染物去除性能的碳材料。碳材料具有约1.5和约9之间的平衡pH(pH

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于去除无机和有机污染物的高度功能化碳材料
优先权要求
[0001]本申请要求于2019年1月25日提交的、Carlson等人的名称为“用于去除无机和有机污染物的高度功能化碳材料”的美国临时专利申请No.62/796,785的优先权，如此处所充分阐述的，通过引用全文并入本文。

技术介绍

[0002]活性碳和碳/炭(木炭)材料几十年来一直用于去除不良气味、颜色、味道等杂质，并通过去除有机污染物(如氯化溶剂)和其他工业污染物、杀虫剂和特定的重金属来提高饮用水的安全性。大量努力的目的是通过增加暴露表面的官能度来改善使用碳材料去除金属和杂质。通过例如吸附和酸碱滴定阐明化学/物理功能；或更先进的技术，包括FTIR和XPS，对于产品优化、开发和鉴定至关重要。不幸的是，先进的技术既耗时又昂贵，并且很难与观察到的材料性能相关联。
附图说明
[0003]图1示出了活性碳材料的滴定曲线示例。
[0004]图2示出了来自活性碳材料的质子结合曲线(PBC)示例。
[0005]图3是质子结合曲线的拟合样条函数log(G)的粗糙度相对于拟合优度s的图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种具有独特的物理和化学性质的碳材料，包括：约1.5和约9之间的平衡pH(pH
eq
)；大于约0.8mequiv./g
‑
C的总酸性官能度(TAF)；和大于约70cmmol/kg
‑
C的阳离子吸附能力。2.根据权利要求1所述的碳材料，其中通过暴露于铅(Pb)溶液来确定阳离子吸附能力。3.根据权利要求2所述的碳材料，其中所述铅溶液的pH值为约6.5。4.根据权利要求2所述的碳材料，其中所述阳离子吸附能力是在溶液中约10ppb的平衡铅(Pb)浓度下确定。5.根据权利要求1所述的碳材料，还包括从气相和液相环境中吸附无机和有机成分的能力。6.根据权利要求1所述的碳材料，其中pH
eq
在2和8之间。7.根据权利要求1所述的碳材料，其中TAF在1.0至3mequiv./g
‑
C之间。8.一种用于通过测定物理和化学性质识别污染物去除性能的碳材料，包括：确定与电解质溶液接触的碳材料的平衡pH(pH
eq
)；通过酸碱滴定定量总酸性官能度(TAF)；根据酸碱滴定生成质子结合曲线(PBC)；对根据质子结合曲线计算出的f(pK)分布进行积分；确定具有等温线吸附数据的平衡等温线；使用碳材料的摩尔质量和价电荷将等温线吸附数据转换为阳离子吸附能力；和将碳材料的阳离子吸附能力与预定范围的阳离子吸附能力进行比较以识别碳材料。9.根据权利要求8所述的碳材料，其中所述酸碱滴定以NaOH和KOH滴定剂进行。10.根据权利要求9所述的碳材料，其中所述滴定剂为0.05至0.2摩尔之间。11.根据权利要求10所述的碳材料，其中所述滴定以0.05至0.1ml/剂量率进行。12.根据权利要求11所述的碳材料，还包括滴定剂的剂量之间的120至180秒的平衡期。13.根据权利要求8所述的碳材料，其中所述酸碱滴定是在氮气气氛下p...

【专利技术属性】
技术研发人员：G，
申请(专利权)人：图萨尔公司，
类型：发明
国别省市：