[發明專利]一種煤矸石原位碳活化材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110101600.7
• 申請日: 2021-01-26
• 公開（公告）號: CN112915990B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 孫志明;李春全;鄭水林
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學（北京）
• 主分類號: B01J21/18
• 分類號: B01J21/18;B01J27/02;B01J31/02;B01J31/04;B01J37/06;B01J37/08;C02F9/04;C02F101/30;C02F101/34;C02F101/32
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 趙曉琳

1.一種應用到有機污染物降解中煤矸石原位碳活化材料的制備方法，由以下步驟組成：

對煤矸石依次進行機械活化、化學活化、煅燒和官能團嫁接處理，得到煤矸石原位碳活化材料；所述煅燒的氣氛為惰性氣氛；所述官能團嫁接處理中的官能團為羥基、巰基、氨基、羧基、磺酸基和酰胺基中的至少一種；

所述煤矸石中的含碳量為10~30%，高嶺石含量＞60%；

所述機械活化的方式為破碎和粉磨；所述機械活化后的煤矸石的細度為-100目，剝片率＞70%；

所述化學活化的方式為酸浸處理；所述酸浸處理采用的酸浸溶液為氫氟酸、鹽酸、硝酸或磷酸，所述酸浸溶液的濃度為1~12M；所述酸浸處理的時間為0.5~24h，酸浸處理的溫度為20~95℃；

所述煅燒的溫度為200~800℃，煅燒的時間為0.5~12h；所述惰性氣氛為氮氣、氬氣或氦氣；升溫至所述煅燒溫度的升溫速率為0.5~20℃/min，煅燒結束后的降溫速率為0.5~20℃/min；

所述官能團嫁接處理在含有官能團的化合物溶液中進行，所述含有官能團的化合物溶液的濃度為0.1~10M，所述官能團嫁接處理的時間為0.5~72h，官能團嫁接處理的溫度為20~95℃；

當所述官能團為羥基時，所述含有官能團的化合物為乙二醇、丙三醇和過氧化氫中的至少一種；當所述官能團為巰基時，所述含有官能團的化合物為硫醇和硫酚中的至少一種；當所述官能團為氨基時，所述含有官能團的化合物為苯胺、乙二胺和氨基酸中的至少一種；當所述官能團為羧基時，所述含有官能團的化合物為乙酸、苯甲酸和乙二胺四乙酸二鈉中的至少一種；當所述官能團為磺酸基時，所述含有官能團的化合物為1,5-萘二磺酸和十二烷基苯磺酸鈉中的至少一種；當所述官能團為酰胺基時，所述含有官能團的化合物為丙烯酰胺和羥甲基丙烯酰胺中的至少一種。

2.權利要求1所述制備方法制備得到的煤矸石原位碳活化材料。

3.權利要求2所述煤矸石原位碳活化材料在有機污染物降解中的應用。