[發明專利]一種三維多孔殼聚糖/煤基活性炭復合海綿及其制備方法和海水提鈾應用

在審

• 申請號: 202210007345.4
• 申請日: 2022-01-06
• 公開（公告）號: CN114471477A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 王紅強;甘嘉莉;王清良;鄧啟湘;胡鄂明;雷治武;周芳;辛琦
• 申請（專利權）人: 南華大學
• 主分類號: B01J20/24
• 分類號: B01J20/24;B01J20/28;B01J20/30;B01J20/32;C02F1/28;C22B3/24;C22B60/02;C02F103/08
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 劉丹丹

1.一種三維多孔殼聚糖/煤基活性炭復合海綿的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

將煤粉進行堿活化，得到活化煤；

將所述活化煤置于KOH水溶液中進行水熱反應，得到煤基活性炭；

將所述煤基活性炭、甲烷磺酸和P₂O₅混合，進行磷酸化，得到磷酸化煤基活性炭；

將磷酸化殼聚糖水溶液、殼聚糖的乙酸溶液、磷酸化煤基活性炭和NH₄HCO₃溶液混合，將所得混合物進行冷凍，所得冷凍產品在乙醇中浸泡，取出浸泡產品然后解凍，所述解凍后在鹽酸中浸泡形成多孔，得到三維多孔殼聚糖/煤基活性炭復合海綿。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述堿活化包括：將KOH溶液加熱至沸騰，然后加入煤粉混合，依次進行干燥和煅燒，得到活化煤；所述煅燒的溫度為400～800℃，保溫時間為2～4h；所述煤粉和KOH溶液的用量比為(0.1～1)g：(1～20)mL；所述KOH溶液中KOH的質量分數為10～30％。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述KOH水溶液的質量分數為1～5％；所述活化煤與KOH水溶液的用量比為(1～5)g：(10～40)mL。

4.根據權利要求1或3所述的制備方法，其特征在于，所述水熱反應的溫度為150～200℃，保溫時間為4～8小時。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述煤基活性炭和P₂O₅的質量比為1:1；所述煤基活性炭和甲烷磺酸的用量比為(0.5～3)g：(2～16)mL；所述磷酸化在冰水浴中進行。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述磷酸化殼聚糖、殼聚糖和磷酸化煤基活性炭的質量比為(0.1～0.5)：(0.5～1)：(0.1～1)。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述NH₄HCO₃溶液中NH₄HCO₃的質量分數為10～20％，所述磷酸化煤基活性炭和NH₄HCO₃溶液的用量比為(0.1～1)g：(1～2)mL。

8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述鹽酸的pH值為3～5。

9.權利要求1～8任一項所述制備方法制備得到的三維多孔殼聚糖/煤基活性炭復合海綿，表面含有羥基、氨基和磷酸基團。

10.權利要求9所述三維多孔殼聚糖/煤基活性炭復合海綿作為吸附材料在吸附水中鈾的應用。