一种氮掺杂生物炭催化材料及其制备方法与应用

• 摘要：

  本发明涉及化学材料领域与污染物处理领域,具体公开了一种氮掺杂生物炭催化材料及其制备方法与应用.本发明以木屑等低廉的生物炭为原料,以双氰胺为氮源,采用简单的一步煅烧法制备出的一种新型氮掺杂生物炭催化材料.该氮掺杂生物炭催化材料可在更宽范围的pH条件下通过活化过硫酸盐对难降解有机物或污染物进行有效降解,当处于酸性条件下,还能表现出更高的催化降解效率,是一种替代现有氮掺杂纳米碳的新材料,在废水修复领域中的应用前景十分广阔.

• 专利类型：

  发明专利

• 申请/专利号：

  CN201910958690.4

• 申请日期：

  2019.10.10

• 公开/公告号：

  CN110743588A

• 公开/公告日：

  2020-02-04

• 发明人：

  金鹏康 孙研 许路 白雪 金鑫 石烜

• 申请人：

  西安建筑科技大学

• 主分类号：

  B01J27/24(2006.01),B,B01,B01J,B01J27

• 分类号：

  B01J27/24(2006.01),B01J35/10(2006.01),C02F1/72(2006.01),C02F101/30(2006.01),C02F101/34(2006.01),B,C,B01,C02,B01J,C02F,B01J27,B01J35,C02F1,C02F101,B01J27/24,B01J35/10,C02F1/72,C02F101/30,C02F101/34

• 主权项：

  1.一种氮掺杂生物炭催化材料的制备方法,其特征在于,将碳源和氮源以1:1~1:6的质量比混合后,在500℃~850℃的氮气气氛中煅烧而成; 其中,所述碳源为生物炭;所述氮源选自硫脲、尿素、三聚氰胺和双氰胺中的一种. 2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述氮源为双氰胺. 3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,将所述碳源和所述氮源以1:4~1:6的质量比混合,优选将所述碳源和所述氮源以1:4的质量比混合. 4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,将所述碳源和所述氮源混合后在700℃~850℃的氮气气氛中煅烧,优选在800℃的氮气气氛中煅烧. 5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,将碳源和氮源以1:4的质量比混合后,在800℃的氮气气氛中煅烧60min,精细研磨后,即得所述氮掺杂生物炭催化材料. 6.一种氮掺杂生物炭催化材料,其特征在于,由权利要求1~5任一项所述的制备方法制备而成. 7.根据权利要求6所述的氮掺杂生物炭催化材料,其特征在于,所述氮掺杂生物炭催化材料的比表面积不小于174.45㎡/g,孔隙体积不小于0.20cm3/g. 8.权利要求6或7所述的氮掺杂生物炭催化材料在活化过硫酸盐方面的应用. 9.权利要求6或7所述的氮掺杂生物炭催化材料在污水处理中的应用,其特征在于,通过利用所述氮掺杂生物炭催化材料活化过硫酸盐,对污染物实现催化降解. 10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于,所述污染物包括但不限于双酚A、苯酚,对乙酰氨基酚、磺胺甲恶唑.