[发明专利]一种以米粉废弃物为原料联产活性炭和碳量子点的方法

权利要求书

1.一种以米粉废弃物为原料联产活性炭和碳量子点的方法，其特征在于具体步骤为：

称取一定量的米粉废弃物，粉碎并搅拌成糊状后，放入有聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，加入相当于废弃米粉质量1.5～2倍的去离子水，在190～200℃下反应10～12小时，此时获得棕色沉淀和棕黄液体的混合物，冷却到室温，过滤；收集固体，50～60℃烘干10～12小时得到水热碳，用于后续制备活性炭，滤液用于制备碳量子点；

取所得水热碳、1％羧甲基纤维素钠水溶液与氢氧化钾以质量比1：2：(1～3)混合，以手或模具挤压成型，在50～60℃烘干20～24小时，而后将成型后的碳粒送入以氮气保护的管式炉中，700～800℃活化1～2小时，冷却取出所得黑色产物，加入相当于产物质量2～3倍的10％盐酸，搅拌20～30分钟，洗去活性炭上的碱，过滤后，滤纸上的产物以热蒸馏水洗3～5次，直到洗出液至中性，随后在50～60℃再次烘干20～24小时，获得黑色的废弃米粉基活性炭，可以直接作为水处理剂使用；

同时，取所得滤液，用1000～3500D的透析袋在暗处透析24～48小时，可以得到废弃米粉基碳量子点溶液，该溶液中碳量子点浓度为40～50mg/100ml，可以直接作为三价铁离子探针使用。

2.根据权利要求1所述的一种以米粉废弃物为原料联产活性炭和碳量子点的方法，其特征在于所述的活性炭具有多孔球形形貌，粒径分布在5-15微米之间，分散性好，比表面积大于1200m²/g，平均孔径4.5～6.0nm，对亚甲基蓝的饱和吸附量大于370mg/g，对六价铬的饱和吸附量大于3.5mg/g，能够作为污水处理剂使用。

3.根据权利要求1所述的一种以米粉废弃物为原料联产活性炭和碳量子点的方法，其特征在于所述碳量子点具有球形形貌，粒径分布在1.5nm～2.5nm之间，分散性好，几乎不团聚，在紫外光激发下显示出强的蓝荧光，最大发射波长450nm，量子产率大于19％，该量子点的荧光能够在三价铁离子(Fe³⁺)的存在下发生显著猝灭，并只对三价铁离子产生选择性响应；在三价铁离子离子浓度为4×10^-5mol/L～16×10^-5mol/L范围内，Fe³⁺离子浓度与所得碳量子点的荧光猝灭响应呈现线性相关，检出限为不大于3.5×10^-5mol/L，能够作为定量检测三价铁离子的荧光探针使用。

4.根据权利要求1所述的一种以米粉废弃物为原料联产活性炭和碳量子点的方法，其特征在于所采用的米粉废弃物包括但不限于：米粉店顾客吃剩的米粉，米粉店或米粉加工企业废弃的下脚料米粉；所述米粉废弃物中的淀粉含量在20％以上。