[发明专利]改性的活性炭材料、制备方法和用途

权利要求书

1.一种改性活性炭材料，其特征在于，所述改性活性炭材料包括活性炭粒子，以及吸附在所述活性炭粒子上的石墨烯片层；所述改性活性炭材料中包括改性活性炭材料的二级粒子，所述二级粒子中包括通过石墨烯片层交联的至少2个活性炭粒子；

所述改性活性炭材料采用如下方法进行制备，所述方法包括：

(1)将活性炭与活化剂混合进行活化，获得修饰有含氧官能团的活性炭；所述活化剂选自硝酸、硫酸、磷酸、次氯酸钠或双氧水中的任意1种或至少2种的组合；所述活化的温度为35～85℃，所述活化时间为0.5～10h；

(2)将修饰有含氧官能团的活性炭与含有官能团的石墨烯材料混合，加入交联剂，交联聚合后，得到改性活性炭材料；所述修饰有含氧官能团的活性炭与含有官能团的石墨烯材料的质量比为100:2～20。

2.如权利要求1所述的活性炭材料，其特征在于，所述至少部分石墨烯片层通过化学键吸附在所述活性炭粒子上。

3.如权利要求1所述的改性活性炭材料，其特征在于，所述改性活性炭材料的二级粒子的粒径大于活性炭粒子的粒径。

4.如权利要求1所述的改性活性炭材料，其特征在于，所述改性活性炭材料的二级粒子的粒径在20μm以下。

5.如权利要求4所述的改性活性炭材料，其特征在于，所述改性活性炭材料的二级粒子的粒径在12μm以下。

6.如权利要求5所述的改性活性炭材料，其特征在于，所述改性活性炭材料的二级粒子的粒径在5μm以下。

7.如权利要求1所述的改性活性炭材料，其特征在于，所述改性活性炭材料的二级粒子的粒径在3～7μm之间。

8.如权利要求7所述的改性活性炭材料，其特征在于，所述改性活性炭材料的二级粒子的粒径在4～6μm之间。

9.如权利要求1所述的改性活性炭材料，其特征在于，所述改性活性炭粒子粒径的尺寸为1μm以下。

10.如权利要求9所述的改性活性炭材料，其特征在于，所述改性活性炭粒子粒径的尺寸为0.5-0.8μm。

11.如权利要求1所述的改性活性炭材料，其特征在于，所述改性活性炭材料的比表面积为1000～3000m²/g，所述改性活性炭材料在0.7～10nm具有连续分布的孔结构，平均孔径为2～10nm，中孔比例为10～50％。

12.如权利要求11所述的改性活性炭材料，其特征在于，所述改性活性炭材料的比表面积为2200～3000m²/g。

13.一种如权利要求1～12之一所述的改性活性炭材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)将活性炭与活化剂混合进行活化，获得修饰有含氧官能团的活性炭；所述活化剂包括硝酸、硫酸、磷酸、次氯酸钠、双氧水中的任意1种或至少2种的组合；所述活化的温度为35～85℃，所述活化时间为0.5～10h；

(2)将修饰有含氧官能团的活性炭与含有官能团的石墨烯材料混合，加入交联剂，交联聚合后，得到改性活性炭材料；所述修饰有含氧官能团的活性炭与含有官能团的石墨烯材料的质量比为100:2～20。

14.如权利要求13所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)之后进行步骤(3)：在交联聚合后进行还原操作。

15.如权利要求13所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述活性炭的粒径尺寸在10μm以下。

16.如权利要求15所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述活性炭的粒径尺寸在5μm以下。