一种氮掺杂多孔椰柄纤维活性炭及其制备方法与应用

1.本发明属于重金属吸附领域，具体涉及一种氮掺杂多孔椰柄纤维活性炭及其制备方法与应用。


背景技术：

2.我国淡水资源总量丰富，但是人均淡水资源相对短缺，并且随着工业的迅速发展，重金属的使用量日益增加，加上工厂处理措施不当，导致越来越多的水源被重金属污染。
3.重金属废水常见的处理方法有沉淀法、膜分离法、电化学法和吸附法等。其中吸附法具有原料简单易得，吸附效果好，使用方便，无二次污染等优点。活性炭由于具有丰富的孔隙，较大的比表面积而被人们广泛使用。但目前商用的活性炭，表面活性基团少，孔隙率低，成本较高，吸附性能较差。因此，对活性炭修饰改性，提高其吸附能力是人们研究的热点。目前，常用的活性炭改性方法主要是化学改性法。公开号为cn104525129a的中国发明专利申请公开了一项通过接枝亚氨基二乙酸二钠在活性炭表面引入羟基、羧基和亚氨基二乙酸根，从而提高活性炭吸附能力的方法；公开号为cn115212843a的中国发明专利申请公开了一种通过一系列化学反应在活性炭表明引入金属氧化物从而提高其吸附能力的方法。这两种方法虽然增加了活性炭表面的活性基团，但是实验流程长，改性条件复杂，且容易破坏孔洞结构。而聚多巴胺作为一种最新的表面涂覆材料，因其较高的粘附性、温和的聚合条件和大量的活性团而得到了人们的广泛关注。
4.目前活性炭主要的生产原料是木材和煤炭，但出于可持续发展的考虑，人们开始将目光投向农业废弃物，如秸秆、花生壳、椰壳等。目前常见的活性炭主要是块状或者粉末状。公开号为cn110743494a的中国发明专利申请公开了一种以玉米芯为原料，经过高锰酸钾溶液浸渍、高温碳化、氢氧化钠溶液浸渍以及干燥处理得到的一种玉米芯改性活性炭重金属吸附材料。该材料保持了玉米芯的块状结构，方便回收，但由于微孔主要分布在表面，内部孔洞较少并多为部分封闭或者半封闭的微孔，难以参与吸附，所以吸附能力较差。公开号为cn109499532a的中国发明专利申请公开了一种以植物壳皮、污泥和油泥为原料，经过粉碎、氧化、碳化、活化、酸洗、烘干等步骤得到的用于吸附重金属的复合活性炭吸附剂。该材料吸附性能较好，但活性炭呈粉末状，吸附过程流阻很大，且吸附后不容易回收，容易造成二次污染。
5.椰子树在我国海南省、台湾省都有大量分布，其果肉可以食用，椰壳可以制备各种器皿和工艺品。但是椰子的叶柄除了做毛刷之外，大部分都选择焚烧或者填埋处理，导致了资源浪费和环境污染。将椰树叶柄纤维提取出来，并通过多巴胺共沉积技术引入氮源，最终成功制备出氮掺杂椰柄纤维活性炭，用于重金属的吸附，可以充分利用椰树资源，真正的做到变废为宝。


技术实现要素：

6.针对现有技术的缺点和不足，本发明的首要目的在于提供一种氮掺杂多孔椰柄纤
维活性炭的制备方法。
7.本发明的另一目的在于提供上述方法制备得到的氮掺杂多孔椰柄纤维活性炭，该活性炭纤维制备工艺简单，微孔数目多，比表面积大，活性官能团多，可重复使用性好，可以有效进行重金属的吸附。
8.本发明的另一目的在于提供上述氮掺杂多孔椰柄纤维活性炭的应用。
9.本发明的目的通过下述技术方案实现：
10.一种氮掺杂多孔椰柄纤维活性炭的制备方法，包括以下步骤：
11.(1)将椰柄纤维经碱处理，洗涤干燥后，置于多巴胺和氨基化合物的混合溶液中进行共沉积，得到共沉积椰柄纤维；
12.(2)将步骤(1)得到的共沉积椰柄纤维经洗涤，干燥，再经活化、碳化，得到椰柄纤维活性炭；
13.(3)将步骤(2)得到的椰柄纤维活性炭经洗涤、干燥，得到氮掺杂多孔椰柄纤维活性炭。
14.优选地，步骤(1)所述多巴胺浓度为2-10mg/ml，氨基化合物浓度为1-10mg/ml。
15.更优选地，步骤(1)所述多巴胺浓度为2mg/ml，氨基化合物浓度为2mg/ml。
16.优选地，步骤(1)所述共沉积时间为2-24h，沉积温度为室温，转速为100～200r/min，混合溶液ph＝8～10，椰柄纤维在混合溶液中的质量浓度为1-5g/100ml。
17.优选地，步骤(2)所述活化为将共沉积椰柄纤维置于zncl2溶液中活化，zncl2溶液质量浓度为5％-30％，zncl2溶液与椰柄纤维的液固比ml/g为20:1-100:1，活化温度保持在25～30℃，活化时间为6-12h。
18.优选地，步骤(2)所述碳化为氮气氛围下升温碳化，置于管式炉中，初始温度为25℃，升温速率为5
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15℃/min，碳化温度为400-600℃，碳化时间为2～3h，氮气流量为200～300ml/min。
19.优选地，步骤(1)所述氨基化合物为乙二胺或聚乙烯亚胺。
20.优选地，步骤(1)所述碱处理为经质量浓度为10％～15％的naoh溶液处理2-10h；
21.步骤(3)所述洗涤为经盐酸和水清洗，所述盐酸浓度为0.1-1mol/l，每1g椰柄纤维活性炭加入20ml～30ml盐酸，酸洗时间为0.5～1h。
22.优选地，步骤(1)和(3)所述干燥为80℃干燥5-8h，步骤(2)所述干燥为真空干燥，70℃下干燥5～6h；
23.所述的椰柄纤维提取自椰树叶柄，直径约0.7-0.9mm，长度约6-8cm，使用时剪成3cm。
24.一种氮掺杂多孔椰柄纤维活性炭，由上述的方法制备得到。
25.上述氮掺杂多孔椰柄纤维活性炭在含重金属污水处理中的应用。
26.本发明相对于现有技术具有以下优点及有益效果：
27.(1)本发明以农业废弃物椰柄纤维为原料并成功制备了椰柄纤维活性炭，原料的来源广、成本低且可再生，并且相对于传统的酚醛基和粘胶基活性炭纤维，能够省去预氧化的步骤，简化了实验流程，降低了成本。
28.(2)本发明通过多巴胺辅助共沉积技术，在纤维表面引入了氨基、亚氨基和羟基等活性官能团，反应流程简单，反应条件温和，并且在最终制备的活性炭纤维上，成功检测到
大量氮元素的存在，证明了氮源的引入，最终通过与重金属间的络合作用大幅度提高了材料的吸附能力。
29.(3)本发明通过氯化锌活化，管式炉高温碳化得到椰柄纤维活性炭，实验流程简单，操作容易，相比于酸碱活化，氯化锌活化对设备腐蚀小。最终得到的活性炭呈纤维状，相对于粒状和粉状活性炭，比表面积高达950m2/g，微孔数目多，且孔道短，吸附脱附更快，回收更容易，且不容易造成二次污染。并且含氮官能团的引入，提高了活性炭纤维的化学吸附能力，对于cu(ⅱ)的吸附量高达50.38mg/g，吸附能力强。
附图说明
30.图1为实施例3中的椰柄纤维提取流程图。
31.图2为实施例3中多巴胺和聚乙烯亚胺共沉积前后椰柄纤维的扫描电镜的微观形貌图，2(a)为涂覆前，2(b)为涂覆后。
32.图3为实施例3中活性炭纤维的扫描电镜的微观形貌图3(a)和eds能谱分析图3(b)。
具体实施方式
33.下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述，但本发明的实施方式不限于此，对于未特别注明的工艺参数，可参照常规技术进行。
34.实施例1
35.(1)提取椰柄纤维，剪切为3cm长，使用质量分数为10％的naoh溶液对椰柄纤维碱处理2h，然后用去离子水洗涤，于80℃烘箱中干燥5h，得到碱处理后的椰柄纤维；
36.(2)取100ml去离子水，调节溶液ph至8.5，分别加入0.2g的多巴胺和0.2g聚乙烯亚胺，搅拌均匀后加入1g碱处理后的椰柄纤维，25℃条件下搅拌16h，取出后用去离子水洗涤溶液ph＝7，并于70℃真空烘箱中干燥5h；
37.(3)取碱处理后的椰柄纤维5g于烧杯中，加入100ml质量分数为5％zncl2溶液，室温搅拌条件下活化12h，过滤后，于80℃烘箱中干燥5h。得到zncl2活化后的椰柄纤维；
38.(4)取5g zncl2活化后的椰柄纤维，置于管式炉中，氮气氛围下加热，氮气流量为200ml/min，初始温度为25℃，以5℃/min的速度升温到500℃，保持2h，得到椰柄纤维活性炭；
39.(5)取出椰柄纤维活性炭活性炭，加入20ml浓度为0.1mol/l的稀盐酸浸泡0.5h，除去纤维表面的灰分以及氯化锌，使得纤维表面的孔洞暴露出来，然后用去离子水洗涤后，过滤，80℃烘箱干燥5h，得到氮掺杂多孔椰柄纤维活性炭。
40.实施例2
41.(1)提取椰柄纤维，剪切为3cm长，使用质量分数为10％的naoh溶液对椰柄纤维碱处理2h，然后用去离子水洗涤，于80℃烘箱中干燥5h，得到碱处理后的椰柄纤维；
42.(2)取100ml去离子水，调节溶液ph至8.5，分别加入0.2g的多巴胺和0.2g聚乙烯亚胺，搅拌均匀后加入1g碱处理后的椰柄纤维，25℃条件下搅拌16h，取出后用去离子水洗涤溶液ph＝7，并于70℃真空烘箱中干燥5h；
43.(3)取碱处理后的椰柄纤维5g于烧杯中，加入100ml质量分数为10％zncl2溶液，室
温搅拌条件下活化12h，过滤后，于80℃烘箱中干燥5h。得到zncl2活化后的椰柄纤维；
44.(4)取5g zncl2活化后的椰柄纤维，置于管式炉中，氮气氛围下加热，氮气流量为200ml/min，初始温度为25℃，以5℃/min的速度升温到500℃，保持2h，得到椰柄纤维活性炭；
45.(5)取出椰柄纤维活性炭活性炭，加入20ml浓度为0.1mol/l的稀盐酸浸泡0.5h，除去纤维表面的灰分以及氯化锌，使得纤维表面的孔洞暴露出来，然后用去离子水洗涤后，过滤，80℃烘箱干燥5h，得到氮掺杂多孔椰柄纤维活性炭。
46.实施例3
47.(1)提取椰柄纤维，剪切为3cm长，使用质量分数为10％的naoh溶液对椰柄纤维碱处理2h，然后用去离子水洗涤，于80℃烘箱中干燥5h，得到碱处理后的椰柄纤维；
48.(2)取100ml去离子水，调节溶液ph至8.5，分别加入0.2g的多巴胺和0.2g聚乙烯亚胺，搅拌均匀后加入1g碱处理后的椰柄纤维，25℃条件下搅拌16h，取出后用去离子水洗涤溶液ph＝7，并于70℃真空烘箱中干燥5h；
49.(3)取碱处理后的椰柄纤维5g于烧杯中，加入100ml质量分数为20％zncl2溶液，室温搅拌条件下活化12h，过滤后，于80℃烘箱中干燥5h。得到zncl2活化后的椰柄纤维；
50.(4)取5g zncl2活化后的椰柄纤维，置于管式炉中，氮气氛围下加热，氮气流量为200ml/min，初始温度为25℃，以5℃/min的速度升温到500℃，保持2h，得到椰柄纤维活性炭；
51.(5)取出椰柄纤维活性炭活性炭，加入20ml浓度为0.1mol/l的稀盐酸浸泡0.5h，除去纤维表面的灰分以及氯化锌，使得纤维表面的孔洞暴露出来，然后用去离子水洗涤后，过滤，80℃烘箱干燥5h，得到氮掺杂多孔椰柄纤维活性炭。
52.实施例4
53.(1)提取椰柄纤维，剪切为3cm长，使用质量分数为10％的naoh溶液对椰柄纤维碱处理2h，然后用去离子水洗涤，于80℃烘箱中干燥5h，得到碱处理后的椰柄纤维；
54.(2)取100ml去离子水，调节溶液ph至8.5，分别加入0.2g的多巴胺和0.2g聚乙烯亚胺，搅拌均匀后加入1g碱处理后的椰柄纤维，25℃条件下搅拌16h，取出后用去离子水洗涤溶液ph＝7，并于70℃真空烘箱中干燥5h；
55.(3)取碱处理后的椰柄纤维5g于烧杯中，加入100ml质量分数为30％zncl2溶液，室温搅拌条件下活化12h，过滤后，于80℃烘箱中干燥5h。得到zncl2活化后的椰柄纤维；
56.(4)取5g zncl2活化后的椰柄纤维，置于管式炉中，氮气氛围下加热，氮气流量为200ml/min，初始温度为25℃，以5℃/min的速度升温到500℃，保持2h，得到椰柄纤维活性炭；
57.(5)取出椰柄纤维活性炭活性炭，加入20ml浓度为0.1mol/l的稀盐酸浸泡0.5h，除去纤维表面的灰分以及氯化锌，使得纤维表面的孔洞暴露出来，然后用去离子水洗涤后，过滤，80℃烘箱干燥5h，得到氮掺杂多孔椰柄纤维活性炭。
58.对比例1
59.(1)提取椰柄纤维，剪切为3cm长，使用质量分数为10％的naoh溶液对椰柄纤维碱处理2h，然后用去离子水洗涤，于80℃烘箱中干燥5h，得到碱处理后的椰柄纤维；
60.(2)取碱处理后的椰柄纤维5g于烧杯中，加入100ml质量分数为20％zncl2溶液，室
温搅拌条件下活化12h，过滤后，于80℃烘箱中干燥5h。得到zncl2活化后的椰柄纤维；
61.(3)取5g zncl2活化后的椰柄纤维，置于管式炉中，氮气氛围下加热，氮气流量为200ml/min，初始温度为25℃，以5℃/min的速度升温到520℃，保持2h，得到椰柄纤维活性炭；
62.(4)取出椰柄纤维活性炭活性炭，加入20ml浓度为0.1mol/l的稀盐酸浸泡0.5h，除去纤维表面的灰分以及氯化锌，使得纤维表面的孔洞暴露出来，然后用去离子水洗涤后，过滤，80℃烘箱干燥5h，得到多孔椰柄纤维活性炭。
63.对比例2
64.(1)提取椰柄纤维，剪切为3cm长，使用质量分数为10％的naoh溶液对椰柄纤维碱处理2h，然后用去离子水洗涤，于80℃烘箱中干燥5h，得到碱处理后的椰柄纤维；
65.(2)取100ml去离子水，调节溶液ph至8.5，加入0.2g的多巴胺，搅拌均匀后加入1g碱处理后的椰柄纤维，25℃条件下搅拌16h，取出后用去离子水洗涤溶液ph＝7，并于70℃真空烘箱中干燥5h；
66.(3)取碱处理后的椰柄纤维5g于烧杯中，加入100ml质量分数为20％zncl2溶液，室温搅拌条件下活化12h，过滤后，于80℃烘箱中干燥5h。得到zncl2活化后的椰柄纤维；
67.(4)取5g zncl2活化后的椰柄纤维，置于管式炉中，氮气氛围下加热，氮气流量为200ml/min，初始温度为25℃，以5℃/min的速度升温到500℃，保持2h，得到椰柄纤维活性炭；
68.(5)取出椰柄纤维活性炭活性炭，加入20ml浓度为0.1mol/l的稀盐酸浸泡0.5h，除去纤维表面的灰分以及氯化锌，使得纤维表面的孔洞暴露出来，然后用去离子水洗涤后，过滤，80℃烘箱干燥5h，得到氮掺杂多孔椰柄纤维活性炭。
69.对比例3
70.(1)提取椰柄纤维，剪切为3cm长，使用质量分数为10％的naoh溶液对椰柄纤维碱处理2h，然后用去离子水洗涤，于80℃烘箱中干燥5h，得到碱处理后的椰柄纤维；
71.(2)取100ml去离子水，调节溶液ph至8.5，分别加入0.2g的多巴胺和0.1g聚乙烯亚胺，搅拌均匀后加入1g碱处理后的椰柄纤维，25℃条件下搅拌16h，取出后用去离子水洗涤溶液ph＝7，并于70℃真空烘箱中干燥5h；
72.(3)取碱处理后的椰柄纤维5g于烧杯中，加入100ml质量分数为20％zncl2溶液，室温搅拌条件下活化12h，过滤后，于80℃烘箱中干燥5h。得到zncl2活化后的椰柄纤维；
73.(4)取5g zncl2活化后的椰柄纤维，置于管式炉中，氮气氛围下加热，氮气流量为200ml/min，初始温度为25℃，以5℃/min的速度升温到500℃，保持2h，得到椰柄纤维活性炭；
74.(5)取出椰柄纤维活性炭活性炭，加入20ml浓度为0.1mol/l的稀盐酸浸泡0.5h，除去纤维表面的灰分以及氯化锌，使得纤维表面的孔洞暴露出来，然后用去离子水洗涤后，过滤，80℃烘箱干燥5h，得到氮掺杂多孔椰柄纤维活性炭。
75.本样品测试方法：
76.(1)对上述实施例1-4和对比例1-3制备的活性炭纤维进行bet比表面积和孔隙分布测试，并与稻壳和污泥活性炭对比，测试结果如表1所示。
77.(2)对上述实施例1-4和对比例1-3制备的活性炭进行cu(ⅱ)的吸附实验，实验条
件如下：分别取cu(ⅱ)浓度为100mg/l的硫酸铜溶液100ml置于250ml烧杯中，称取0.5g上述制备的吸附材料，吸附6h，吸附后测量重金属离子的浓度，计算吸附材料的吸附量，计算公式如式(1)所示，吸附实验的结果如表2所示。
78.q＝(co-ce)*v/m
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(1)
79.q为吸附量(mg/g)；co为吸附前的cu(ⅱ)的初始浓度(mg/l)；ce为吸附平衡后的cu(ⅱ)浓度(mg/l)；v为溶液体积(l)；m为吸附剂质量(g)。
80.(3)对上述实施例1-4和对比例1-3制备的活性炭纤维进行再生实验，实验条件如下：取饱和吸附cu(ⅱ)的活性炭纤维，用去离子水冲洗3次后，用edta-2na溶液浸泡0.5h，取出后继续用去离子水冲洗，直至ph等于7，干燥后重复吸附实验，并测定吸附量。计算公式如式(2)所示，再生实验结果如表3所示。
81.r＝qa/qe*100％
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(2)
82.r为再生效率(％)；qa为再生后的活性炭纤维的吸附量(mg/g)；qe为新制备的活性炭纤维的吸附量(mg/g)。
83.(4)对实施例3纤维涂覆前后进行扫描电镜分析，对其制备的活性炭纤维进行扫描电镜分析和氮元素的eds能谱分析，结果如图2，图3所示。
84.表1为实施例1-4、对比例1-3制备的活性炭纤维与椰壳、污泥活性炭孔隙结构分析数据对比表，表2为实施例1-4、对比例1-3制备的活性炭纤维与稻壳、污泥活性炭对cu(ⅱ)吸附量数据对比表，表3为实施例1-4、对比例1-3制备的活性炭纤维的再生效率。
85.表1
[0086][0087]
表2
[0088][0089]
表3
[0090]
[0091]
由表1可知，实施例1-4和对比例1-3的比表面积远远高于常规的活性炭，并且微孔比例很高。随着氯化锌浓度的升高，比表面积、孔容和微孔比例都有所升高。实验制得的是活性炭纤维，相比于传统的粒状和粉状活性炭，孔道更短，孔径更小，在氯化锌的作用下，纤维更容易生成微孔。实施例3相对于对比例1比表面积有少许的降低，可能是因为聚多巴胺和聚乙烯亚胺碳化后附着在纤维表面，使得进入纤维内部的活化剂减少，所以比表面积略有减小。
[0092]
由表2可知，实施例1-4和对比例1-3对于cu(ⅱ)的吸附量都高于传统活性炭，这归功于二者的高比表面积和孔隙率，赋予其较高的吸附能力。而实施例3虽然相对于对比例1，比表面积稍有降低，但实施例3中活性炭纤维表面的官能团更加丰富，可以通过静电作用和络合作用吸收cu(ⅱ)，所以实施例3的吸附量有明显的提高。因为多巴胺自聚合反应速度较慢，且后期容易团聚，所以对比例2相对于对比例1氮掺杂改性效果差，吸附量较低，但仍高于对比例1。当多巴胺浓度为2mg/l，聚乙烯亚胺浓度为1mg/l时，在多巴胺聚合前期，会被多巴胺低聚物包裹，使得多巴胺低聚物交联起来，生成团聚体，使其最终的团聚效果较差，因此对比例2的吸附量低于实施例3，但仍高于对比例1。
[0093]
由表3可知，实施例1-4和对比例1经过四次再生实验后，其吸附量仍能保持在90％以上，证明该材料在使用过程中，孔洞结构和化学基团都保持的较好，该样品的重复使用性好。
[0094]
由图2可知，聚多巴胺和聚乙烯亚胺成功沉积在纤维表面，由图3可知，纤维表面光滑，有细小的裂纹和孔洞，并且表面氮元素含量很高，证明了氮掺杂的成功。
[0095]
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种氮掺杂多孔椰柄纤维活性炭的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将椰柄纤维经碱处理，洗涤干燥后，置于多巴胺和氨基化合物的混合溶液中进行共沉积，得到共沉积椰柄纤维；(2)将步骤(1)得到的共沉积椰柄纤维经洗涤，干燥，再经活化、碳化，得到椰柄纤维活性炭；(3)将步骤(2)得到的椰柄纤维活性炭经洗涤、干燥，得到氮掺杂多孔椰柄纤维活性炭。2.根据权利要求1所述的一种氮掺杂多孔椰柄纤维活性炭的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述多巴胺浓度为2-10mg/ml，氨基化合物浓度为1-10mg/ml。3.根据权利要求1所述的一种氮掺杂多孔椰柄纤维活性炭的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述共沉积时间为2-24h，转速为100～200r/min，混合溶液ph＝8～10，椰柄纤维在混合溶液中的质量浓度为1-5g/100ml。4.根据权利要求1所述的一种氮掺杂多孔椰柄纤维活性炭的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述活化为将共沉积椰柄纤维置于zncl2溶液中活化，zncl2溶液质量浓度为5％-30％，zncl2溶液与椰柄纤维的液固比ml/g为20:1-100:1，活化温度保持在25～30℃，活化时间为6-12h。5.根据权利要求1～4任一项所述的一种氮掺杂多孔椰柄纤维活性炭的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述碳化为氮气氛围下升温碳化，初始温度为25℃，升温速率为5-15℃/min，碳化温度为400-600℃，碳化时间为2～3h，氮气流量为200～300ml/min。6.根据权利要求5所述的一种氮掺杂多孔椰柄纤维活性炭的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述氨基化合物为乙二胺或聚乙烯亚胺。7.根据权利要求1所述的一种氮掺杂多孔椰柄纤维活性炭的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述碱处理为经质量浓度为10％～15％的naoh溶液处理2-10h；步骤(3)所述洗涤为经盐酸和水清洗，所述盐酸浓度为0.1-1mol/l，每1g椰柄纤维活性炭加入20ml～30ml盐酸，酸洗时间为0.5～1h。8.根据权利要求1所述的一种氮掺杂多孔椰柄纤维活性炭的制备方法，其特征在于，步骤(1)和(3)所述干燥为80℃干燥5-8h，步骤(2)所述干燥为真空干燥，70℃下干燥5～6h；所述的椰柄纤维提取自椰树叶柄，直径约0.7-0.9mm，长度约6-8cm，使用时剪成3cm。9.一种氮掺杂多孔椰柄纤维活性炭，其特征在于，由权利要求1～8任一项所述的方法制备得到。10.权利要求9所述氮掺杂多孔椰柄纤维活性炭在含重金属污水处理中的应用。

技术总结
本发明属于环保材料领域，特别是重金属吸附领域，公开了一种氮掺杂多孔椰柄纤维活性炭及其制备方法与应用。将椰柄纤维经碱处理，洗涤干燥后，置于多巴胺和氨基化合物的混合溶液中进行共沉积，得到共沉积椰柄纤维，经洗涤，干燥，再经活化、碳化，得到椰柄纤维活性炭，将得到的椰柄纤维活性炭经洗涤、干燥，得到氮掺杂多孔椰柄纤维活性炭。本发明制备的活性炭纤维原料来源广，成本低，制备工艺简单直接。制备出的活性炭纤维在保证950m2/g的高比表面积的同时，引入了大量的含氮官能团，具有较强的化学吸附能力，对于Cu(Ⅱ)的吸附量高达50.38mg/g，是一种性能优良的重金属吸附剂。是一种性能优良的重金属吸附剂。是一种性能优良的重金属吸附剂。


技术研发人员：吴宏武 付世强 朱康 赵洲翔
受保护的技术使用者：华南理工大学
技术研发日：2023.04.13
技术公布日：2023/7/7