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专利号: 2021114694643
申请人: 曲阜师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-04-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种废弃农作物根系为原料制备掺氮多孔碳的方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将废弃农作物根系粉末依次酸洗‑水洗、烘干获得原料;

(2)将原料与稀硫酸混合后进行水热反应获得产物;

(3)将产物洗涤并干燥,获得水热碳微球;

(4)以水热碳微球为碳基底,三聚氰胺为氮源,碳酸钾为活化剂,经过氮气氛围下煅烧,得到掺氮多孔碳微球;

步骤(2)中,原料与硫酸的质量比为1:(3‑3.5);所述稀硫酸中硫酸的体积分数为5%‑

10%;水热反应温度为180‑200℃;水热反应时间为16.0‑18.0 h;

步骤(4)中,水热碳微球、三聚氰胺、碳酸钾的质量比为1:1:(2‑4);煅烧温度为800‑900℃;

2

掺氮多孔碳微球的平均粒径为50‑55 nm,孔径为3‑5 nm,比表面积为2309‑2745 m·g‑1 3 ‑1,孔容为0.9‑2.0 cm·g ;

步骤(1)中,所述废弃农作物根系为大豆根、玉米根或两者的混合。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述废弃农作物根系粉末的细度为200目。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,酸洗‑水洗步骤为采用质量浓度为5%‑10%的盐酸,然后水洗至中性。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)中,水热反应升温速率为2‑10℃/min。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(3)中,洗涤步骤为水洗、醇洗各三次,每次30 min;所述干燥温度为60‑80℃,干燥时间为12.0‑24.0 h。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(4)中,煅烧时间为2.0 h,升温速率为

2‑5℃/min。

7.一种如权利要求1‑6任一所述的方法制备的掺氮多孔碳微球。

8.一种如权利要求7所述的掺氮多孔碳作为高效吸附剂应用于污水处理。