[发明专利]一种吸附材料、制备方法及用途

说明书

本发明公开了一种吸附材料、制备方法及用途，属于重金属吸附材料领域，本发明以糖类化合物作为碳源，辅以交联剂、活性剂和含氮试剂制备得到吸附材料，糖类化合物包括淀粉、海藻酸钠、卡拉胶、刺槐豆胶、魔芋胶和黄原胶中的一种或几种混合，交联剂为戊二醛，活性剂为十二烷基苯磺酸钠，含氮试剂为辛二酸二琥珀酰亚胺。本发明得到的吸附材料具有高的比表面积，并且对重金属Cd和Cu具有良好的吸附作用。

技术领域

本发明属于重金属吸附材料领域，具体涉及一种吸附材料、制备方法及用途。

背景技术

随着传统化石能源枯竭和环境恶化问题日益突出，利用环境友好的生物质制备满足人们生产需求的各类炭材料，不仅可以降低生产成本，实现可持续发展，还可以带动新兴产业的经济发展。不同于煤、石油等传统化石能源，生物质资源作为基础材料具有来源广泛、资源丰富、生长周期短、所制得的高附加值产品具有良好可降解性等突出优点。生物质是指直接或间接利用绿色植物的光合作用形成的有机物，包括动物、植物和微生物，以及由它们产生的排泄物和代谢物。生物质含有丰富的碳元素，且具有分布广泛、可再生以及低污染性等特点。由此，近些年来，以生物质为原料制备炭材料的研究引起来人们极大的兴趣，生物质炭材料领域得到了极大的发展。同时，由于生物质本身的结构特点和较高的碳元素含量，也使其成为炭制备领域最具前景的原料之一。

生物质资源分布极广，根据地域、环境气候的不同，生物质的种类、性质也不同。生物质资源种类繁多、性质差异较大，系统的研究难度较大因此当前鲜有大规模的商业化应用。目前，人们越来越重视生物质炭相关材料的研发，其中主要包括利用生物质资源制备炭纤维、炭分子筛和炭微球等。因此，生物质炭材料的研究方向应着重于针对不同种类的生物质资源，发展先进、特异性的生物质资源生产技术，从而促进新型生物质炭材料的发展。

随着环境问题日趋严峻和传统化石能源的日益减少，环境友好、资源丰富可再生的生物质资源成为制备新型炭材料的重要原料之一，也成为当前研究热点方向之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种比表面积大、可用于重金属吸附的、空气净化的、有机污染吸附中的吸附材料。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：

一种吸附材料，包括：三维多孔活性炭，三维多孔活性炭中含有钙和硅，钙和硅嵌于活性炭多孔结构中，钙和硅通过原位炭化的方式引入。钙源自钙类添加剂，硅源自硅类添加剂，钙类添加剂和硅类添加剂的引入，对孔容基本无影响，同时进一步提高了比表面积，进一步提高了对重金属的吸附量，提高了对重金属的去除率，提高了对重金属的平衡吸附速率。

优选地，三维多孔活性炭的比表面积达到了2100m²/g以上。

优选地，三维多孔活性炭为块状、球状、粉末状。

本发明公开了上述吸附材料在重金属吸附和/或空气净化和/或有机污染吸附中的用途。

本发明的目的在于提供一种比表面积大的、重金属吸附性能好的、重金属去除率高的、吸附速率快的吸附材料的制备方法。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：

一种吸附材料的制备方法，包括，以糖类化合物作为碳源，辅以交联剂、活性剂和含氮试剂制备得到。含氮试剂为辛二酸二琥珀酰亚胺。辛二酸二琥珀酰亚胺为活性炭提供氮元素，提高亲水性，间接提高对水溶液中重金属的处理效果，并且提高了活性炭的比表面积，提高活性炭的孔容，为重金属的吸附提供更多的吸附位点，增加对重金属的吸附量，提高对重金属的去除率，提高对重金属的平衡吸附速率。