[发明专利]一种非金属改性碳纤维的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种非金属改性碳纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将非金属前驱体溶解成浓度为0.002-0.2mol/L的溶液；

2)取碳纤维（CF）与浓度为6-15mol/L的硝酸混合，得到浓度为1-40g/L的混合液，混合液在60-100℃油浴条件下反应1-5小时后用去离子水洗涤3-10次，将洗涤后的碳纤维置于50-80℃环境下6-18小时，得到硝酸处理后的碳纤维；

3)将步骤2)中得到的硝酸处理后的碳纤维剪碎至0.1-5cm的长度并与步骤1)中配制的溶液混合，得到浓度为5-50g/L的混合液，混合液在50-90℃水浴条件下反应4-24小时使液体完全挥发，反应后的碳纤维在惰性气体保护的条件下，于管式炉中煅烧至200-900℃并保温2-6小时，再自然冷却至室温，得到煅烧后的碳纤维；

4)取步骤3)中得到的煅烧后的碳纤维与浓度为0.1-3mol/L的硫酸混合，得到浓度为1-25g/L的混合液，在40-120℃油浴条件下反应1-8小时后用去离子水洗涤3-10次，将洗涤后的碳纤维置于50-80℃环境下6-18小时，得到非金属改性碳纤维。

2.根据权利要求1所述的一种非金属改性碳纤维的制备方法，所述非金属前驱体为植酸、叶酸或硼酸中的一种或多种组合。

3.根据权利要求1所述的一种非金属改性碳纤维的制备方法，所述碳纤维为聚丙烯腈基纤维、木素基碳纤维、沥青基碳纤维、粘胶基碳纤维、酚醛基碳纤维或气相生长碳纤维中的一种或多种组合。

4.一种非金属改性碳纤维的应用，适用于权利要求1～3任一项所述的一种非金属改性碳纤维的制备方法，其特征在于:向浓度为0 .01-100g/L的抗生素污染水体中加入剂量为0.05-20g/L的非金属改性碳纤维及浓度为0.1-60g/L的氧化剂，搅拌，反应温度10-100℃、pH值3-12、反应时间为10-30分钟去除污染水体中的抗生素。

5.根据权利要求4所述的一种非金属改性碳纤维的应用，所述氧化剂为双氧水、过硫酸盐及过一硫酸氢盐中的一种或多种，其中过硫酸盐为过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵中的一种或多种，一硫酸氢盐为过一硫酸氢钠、过一硫酸氢钾或过一硫酸氢铵中的一种或多种。

6.根据权利要求4所述的一种非金属改性碳纤维的应用，所述抗生素 污染水体中的抗生素为磺胺类抗生素、喹诺酮类抗生素、大环内酯类抗生素或四环素类抗生素中的一种或多种。