[发明专利]一种煤矸石原位碳活化材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种应用到有机污染物降解中煤矸石原位碳活化材料的制备方法，由以下步骤组成：

对煤矸石依次进行机械活化、化学活化、煅烧和官能团嫁接处理，得到煤矸石原位碳活化材料；所述煅烧的气氛为惰性气氛；所述官能团嫁接处理中的官能团为羟基、巯基、氨基、羧基、磺酸基和酰胺基中的至少一种；

所述煤矸石中的含碳量为10~30%，高岭石含量＞60%；

所述机械活化的方式为破碎和粉磨；所述机械活化后的煤矸石的细度为-100目，剥片率＞70%；

所述化学活化的方式为酸浸处理；所述酸浸处理采用的酸浸溶液为氢氟酸、盐酸、硝酸或磷酸，所述酸浸溶液的浓度为1~12M；所述酸浸处理的时间为0.5~24h，酸浸处理的温度为20~95℃；

所述煅烧的温度为200~800℃，煅烧的时间为0.5~12h；所述惰性气氛为氮气、氩气或氦气；升温至所述煅烧温度的升温速率为0.5~20℃/min，煅烧结束后的降温速率为0.5~20℃/min；

所述官能团嫁接处理在含有官能团的化合物溶液中进行，所述含有官能团的化合物溶液的浓度为0.1~10M，所述官能团嫁接处理的时间为0.5~72h，官能团嫁接处理的温度为20~95℃；

当所述官能团为羟基时，所述含有官能团的化合物为乙二醇、丙三醇和过氧化氢中的至少一种；当所述官能团为巯基时，所述含有官能团的化合物为硫醇和硫酚中的至少一种；当所述官能团为氨基时，所述含有官能团的化合物为苯胺、乙二胺和氨基酸中的至少一种；当所述官能团为羧基时，所述含有官能团的化合物为乙酸、苯甲酸和乙二胺四乙酸二钠中的至少一种；当所述官能团为磺酸基时，所述含有官能团的化合物为1,5-萘二磺酸和十二烷基苯磺酸钠中的至少一种；当所述官能团为酰胺基时，所述含有官能团的化合物为丙烯酰胺和羟甲基丙烯酰胺中的至少一种。

2.权利要求1所述制备方法制备得到的煤矸石原位碳活化材料。

3.权利要求2所述煤矸石原位碳活化材料在有机污染物降解中的应用。