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一种官能团驱动的锌离子选择性吸附活性炭的制备方法和应用技术

技术编号:40076296 阅读:20 留言:0更新日期:2024-01-17 01:22
本发明专利技术涉及一种官能团驱动的锌离子选择性吸附活性炭的制备方法和应用。通过在活性炭骨架中构建吡咯氮、吡啶氮、石墨氮,并进一步通过界面工程在活性炭表面锚定磺酸基官能团,改善了活性炭的亲水性以及导电性。构建的官能团能够有效驱动溶液中的锌离子转移到活性炭的孔中,实现对锌离子的特异性吸附。在含有锌离子和钠离子1:1、1:3的混合溶液中,锌离子选择性系数分别达到了5、14以上,证明了改性活性炭除去或回收锌离子的优越性。本发明专利技术充分利用了不同官能团与锌离子之间的特异性结合,实现了改性活性炭对锌离子的高选择性和吸附性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电容去离子,涉及一种官能团驱动的锌离子选择性吸附活性炭的制备方法和应用


技术介绍

1、锌,是生物体内的一种重要元素,参与人体内多种代谢过程。作为一种微量元素,锌缺乏和锌过量之间的差异非常小。缺锌可能会导致大脑、胸腺、皮肤等系统出现问题,而锌剂量摄入超过 40 mg可能会导致贫血、头晕、幻觉和肌肉无力。锌广泛用于多种行业,如建筑材料、电池、油漆和化妆品等。含锌废弃物进入水体时,会导致锌元素在水环境中富集,严重威胁着人类健康。选择性分离锌离子不仅对于去除饮用水中有毒重金属污染至关重要,对于可持续的资源回收也至关重要。因此,如何选择性去除水体中的锌离子,成为了一个重要问题。

2、锌离子的选择性分离可通过沉淀、电渗析、吸收、电沉积和离子交换等多种方法实现,但普遍存在成本高、二次污染、去除能力低、分离速度慢、选择性差等缺点。电容去离子被认为是一种有潜力的代替方案,在外加电场的作用下,溶液中的阴阳离子被吸附到两极。由于离子半径、电荷量的差异,不同阳离子在溶液中的迁移速率存在差异,可实现离子选择性的回收或去除。此外,不同电极材料和制备工艺导致本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种官能团驱动的锌离子选择性吸附活性炭的制备方法,其特征是包括以下步骤:将板栗内壳与双氰胺混合浸没于酒精中,搅拌均匀后转移到干燥箱中烘干。干燥后,把混合物转移到管式炉中在氮气氛围下碳化,得到初级碳。随后将KOH溶液和初级碳混合,经搅拌、超声后进行干燥处理,把干燥好的混合物转移到管式炉中进行活化处理。活化后把活性炭浸泡在盐酸中,洗去多余的KOH和杂质,再用去离子水洗去残留的盐酸。最后把清洗后的活性炭浸泡在浓硫酸中,一段时间后,依次用正己烷、冰水浸泡。干燥后过筛,得到最终的产品。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述板栗内壳与双氰胺混合的质量比范围为0.5-2。...

【技术特征摘要】

1.一种官能团驱动的锌离子选择性吸附活性炭的制备方法,其特征是包括以下步骤:将板栗内壳与双氰胺混合浸没于酒精中,搅拌均匀后转移到干燥箱中烘干。干燥后,把混合物转移到管式炉中在氮气氛围下碳化,得到初级碳。随后将koh溶液和初级碳混合,经搅拌、超声后进行干燥处理,把干燥好的混合物转移到管式炉中进行活化处理。活化后把活性炭浸泡在盐酸中,洗去多余的koh和杂质,再用去离子水洗去残留的盐酸。最后把清洗后的活性炭浸泡在浓硫酸中,一段时间后,依次用正己烷、冰水浸泡。干燥后过筛,得到最终的产品。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述板栗内壳与双氰胺混合的质量比范围为0.5-2。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述碳化温...

【专利技术属性】
技术研发人员:汪洋王长林李玉琪邓丁飞
申请(专利权)人:天津大学
类型:发明
国别省市:

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