[发明专利]一种原位掺氮碳微球吸附剂的制备方法及其应用

摘要

一种原位掺氮碳微球吸附剂的制备方法及其应用，它涉及一种吸附剂的制备方法及应用。本发明的目的是要解决现有水处理吸附剂的吸附速率慢、吸附容量小和普适性差的问题。方法：一、合成含氮聚合物微球；二、高温碳化；三、高温碱活化，得到原位掺氮碳微球吸附剂。净化微污染突发水体的方法如下：将原位掺氮碳微球吸附剂投加到微污染突发水体中，再搅拌反应2min～5min，将吸附剂过滤后，得到处理后的水体。用于富集水中痕量污染物的方法如下：将原位掺氮碳微球吸附剂投加到含有痕量污染物的水体中，再搅拌反应2min～5min，得到处理后的水；本发明可获得一种原位掺氮碳微球吸附剂。

主权项

一种原位掺氮碳微球吸附剂的制备方法，其特征在于一种原位掺氮碳微球吸附剂的制备方法具体是按以下步骤制备的：一、合成含氮聚合物微球：①、向乙醇溶液中加入缓冲剂和含氮聚合物单体，得到反应液；再使用浓度为100mmol/L～200mmol/L的氯化氢水溶液将反应液的pH值调节至7.5～9，得到pH值为7.5～9的反应液；将pH值为7.5～9的反应液在温度为20℃～40℃和转速为50r/min～100r/min下反应36h～72h，得到反应产物；步骤一①中所述的乙醇溶液中无水乙醇与水的体积比为1:(3～8)；步骤一①中所述的反应液中含氮聚合物单体的浓度为1g/L～2g/L；步骤一①中所述的反应液中缓冲剂的物质的量浓度为10mmol/L～20mmol/L；步骤一①中所述的缓冲剂为三(羟甲基)氨基甲烷或磷酸一氢钠；步骤一①中所述的含氮聚合物单体为盐酸多巴胺、黑色素、去甲肾上腺素、左旋多巴、DL‑甲基多巴和卡别多巴中的一种或几种组合；②、以去离子水为清洗剂，将步骤一①中得到的反应产物离心清洗3次～5次，再将清洗后的反应产物在温度为‑40℃～‑60℃下冷冻干燥24h～72h，得到粒径为200nm～800nm的含氮聚合物微球；二、高温碳化：将步骤一②中得到的粒径为200nm～800nm的含氮聚合物微球置于管式炉中，再向管式炉中通入保护气体，在保护气体气氛下进行高温碳化，得到掺氮碳微球；三、高温碱活化：将步骤二中得到的掺氮碳微球与强碱混合，再置于管式炉中，再向管式炉中通入保护气体，在保护气体气氛下高温碳化，得到原位掺氮碳微球吸附剂；步骤三中所述的强碱为氢氧化钠或氢氧化钾；步骤三中所述的掺氮碳微球与强碱的质量比为1:(1～16)。