[发明专利]能高效吸附汞的两段胺改性蔗渣分级多孔碳及制备方法与应用有效

专利信息
申请号: 201910035134.X 申请日: 2019-01-15
公开(公告)号: CN109482161B 公开(公告)日: 2021-08-03
发明(设计)人: 马年方;李锦荣;曾建;陈骏佳;梁磊;康佩姿;卢传礼 申请(专利权)人: 广东省生物工程研究所(广州甘蔗糖业研究所)
主分类号: B01J20/26 分类号: B01J20/26;B01J20/22;B01J20/30;C01B32/05;C02F1/28;C02F101/20
代理公司: 广州市华学知识产权代理有限公司 44245 代理人: 苏运贞;裘晖
地址: 510316 广东*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 高效 吸附 两段胺 改性 蔗渣 分级 多孔 制备 方法 应用
【权利要求书】:

1.一种能高效吸附汞的两段胺改性蔗渣分级多孔碳的制备方法,其特征在于包括如下步骤:

(1)蔗渣基分级多孔碳的制备:将蔗渣碳化,得到碳化蔗渣;再用碱作为活化剂,将碱与碳化蔗渣混合,煅烧活化,洗涤,制得分级多孔碳;

(2)蔗渣基分级多孔碳的表面氧化活化:将步骤(1)得到的分级多孔碳溶于乙酸溶液中,接着加入氧化剂进行氧化反应,得到含氧分级多孔碳;其中,氧化剂由过硫酸铵、硫酸和水组成,过硫酸铵在氧化剂中的浓度为质量分数10~30%,硫酸在氧化剂中的浓度为质量分数5~20%;氧化剂的用量按步骤(1)得到的分级多孔碳:氧化剂=10g:2~10mL计算;

(3)两段胺改性蔗渣分级多孔碳的制备:先将含氧分级多孔碳与超支化胺进行第一步反应,第一次水洗,干燥,得到超支化胺接枝含氧分级多孔碳;再加入小分子胺进行第二步反应,第二次水洗水洗,干燥,得到两段胺改性蔗渣分级多孔碳。

2.根据权利要求1所述的能高效吸附汞的两段胺改性蔗渣分级多孔碳的制备方法,其特征在于:

步骤(2)中所述的乙酸溶液是浓度为质量分数20~40%;

步骤(2)中所述的乙酸溶液的用量按步骤(1)得到的分级多孔碳:乙酸溶液=1g:9~11mL计算;

步骤(3)中所述的超支化胺的用量按含氧分级多孔碳:超支化胺=1g:9~11ml计算;

步骤(3)中所述的小分子胺的用量按超支化胺接枝含氧分级多孔碳:小分子胺=1g:9~11ml计算。

3.根据权利要求1所述的能高效吸附汞的两段胺改性蔗渣分级多孔碳的制备方法,其特征在于:

步骤(1)中所述的碳化的温度为400~700℃;

步骤(1)中所述的煅烧的温度为600~900℃;

步骤(2)中所述的氧化反应的温度为40~70℃;

步骤(2)中所述的氧化反应的时间为1~6h;

步骤(3)中所述的第一步反应的条件为于100~130℃反应2~4h;

步骤(3)中所述的第二步反应的条件为于110~140℃反应1~4h。

4.根据权利要求1所述的能高效吸附汞的两段胺改性蔗渣分级多孔碳的制备方法,其特征在于:

步骤(1)中所述的碱为碱性无机物;

步骤(1)中所述的洗涤步骤为用酸和水依次洗涤;

步骤(3)中所述的第一次水洗的步骤为用自来水和80℃以上的水交替洗涤;

步骤(3)中所述的第二次水洗的步骤为水洗,水煮,再去离子水洗。

5.根据权利要求4所述的能高效吸附汞的两段胺改性蔗渣分级多孔碳的制备方法,其特征在于:

步骤(1)中所述的碱的用量按相当于炭化蔗渣质量的3~4倍计算;

所述的酸为无机酸。

6.根据权利要求1所述的能高效吸附汞的两段胺改性蔗渣分级多孔碳的制备方法,其特征在于:

步骤(3)中所述的超支化胺为通过如下步骤制备得到:将小分子胺溶于甲醇,得到小分子胺-甲醇溶液;将其置于冰浴中,滴加丙烯酸酯-甲醇混合溶液,反应;反应结束后除去甲醇,得到超支化聚酰胺-胺。

7.根据权利要求6所述的能高效吸附汞的两段胺改性蔗渣分级多孔碳的制备方法,其特征在于:

所述的小分子胺-甲醇溶液中小分子胺的浓度为体积百分比40~60%;

所述的丙烯酸酯-甲醇溶液中丙烯酸酯的浓度为体积百分比45~60%;

所述的丙烯酸酯的用量按小分子胺:丙烯酸酯=体积比100:45~60计算;

所述的反应的条件为于95~105℃反应20~28h。

8.一种能高效吸附汞的两段胺改性蔗渣分级多孔碳,其特征在于:通过权利要求1~7任一项所述的制备方法得到。

9.权利要求8所述的能高效吸附汞的两段胺改性蔗渣分级多孔碳在环境修复和/或超净高纯试剂制备中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于:所述的环境为含汞废水。

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