[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

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。