[发明专利]一种高比表面N掺杂表面修饰蚕沙基微孔炭材料及其制备方法与应用

摘要

本发明公开了一种高比表面N掺杂表面修饰蚕沙基微孔炭材料及其制备方法与应用。先将蚕沙与水混合溶胀后冷冻干燥，再将冻干后蚕沙在保护气下制备成碳化蚕沙，再将碳化蚕沙和KOH混合，在保护气体中进行活化扩孔反应，然后再清洗、离心以及烘干后得到高比表面蚕沙基微孔炭材料，再通入N₂气氛在等离子体反应器中制备高比表面N掺杂表面修饰蚕沙基微孔炭材料，该材料可以应用于农药缓控释方面。本发明在高温下利用保护气条件对蚕沙进行碳化和活化处理，再通过等离子体改性的方式对该材料进行N掺杂表面修饰，所得到的炭材料具有较高的比表面积和可控的含N极性基团，能对农药有较高的吸附容量和较好的缓控释作用。

主权项

1.一种高比表面N掺杂表面修饰蚕沙基微孔炭材料的应用，其特征在于：它在农药缓控释方面的运用；该材料为三维孔隙结构，其Langmuir比表面积为1000~1300 m2/g，总孔容为0.4‑0.6cm3/g，其中微孔比表面积和孔容占到总比表面积和孔容的80%以上；其制备方法包括如下步骤，(1) 原蚕沙与水混合溶胀后冷冻干燥，再将冻干后蚕沙在保护气体中通过高温碳化反应制备碳化蚕沙；(2) 将碳化蚕沙和KOH混合，在保护气体中进行活化扩孔反应，然后再清洗、离心以及烘干后得到蚕沙基微孔炭材料；(3) 将蚕沙基微孔炭材料在N2气氛保护下放入等离子体反应器中，在输入电压20~30 V的条件下进行表面改性，改性时间10~20 min；改性后用水清洗，烘干即可得到高比表面N掺杂表面修饰蚕沙基微孔炭材料。