[发明专利]一种氮掺杂多孔椰柄纤维活性炭及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种氮掺杂多孔椰柄纤维活性炭的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将椰柄纤维经碱处理，洗涤干燥后，置于多巴胺和氨基化合物的混合溶液中进行共沉积，得到共沉积椰柄纤维；

(2)将步骤(1)得到的共沉积椰柄纤维经洗涤，干燥，再经活化、碳化，得到椰柄纤维活性炭；

(3)将步骤(2)得到的椰柄纤维活性炭经洗涤、干燥，得到氮掺杂多孔椰柄纤维活性炭。

2.根据权利要求1所述的一种氮掺杂多孔椰柄纤维活性炭的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述多巴胺浓度为2-10mg/ml，氨基化合物浓度为1-10mg/ml。

3.根据权利要求1所述的一种氮掺杂多孔椰柄纤维活性炭的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述共沉积时间为2-24h，转速为100～200r/min，混合溶液pH＝8～10，椰柄纤维在混合溶液中的质量浓度为1-5g/100ml。

4.根据权利要求1所述的一种氮掺杂多孔椰柄纤维活性炭的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述活化为将共沉积椰柄纤维置于ZnCl₂溶液中活化，ZnCl₂溶液质量浓度为5％-30％，ZnCl₂溶液与椰柄纤维的液固比ml/g为20:1-100:1，活化温度保持在25～30℃，活化时间为6-12h。

5.根据权利要求1～4任一项所述的一种氮掺杂多孔椰柄纤维活性炭的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述碳化为氮气氛围下升温碳化，初始温度为25℃，升温速率为5-15℃/min，碳化温度为400-600℃，碳化时间为2～3h，氮气流量为200～300ml/min。

6.根据权利要求5所述的一种氮掺杂多孔椰柄纤维活性炭的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述氨基化合物为乙二胺或聚乙烯亚胺。

7.根据权利要求1所述的一种氮掺杂多孔椰柄纤维活性炭的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述碱处理为经质量浓度为10％～15％的NaOH溶液处理2-10h；

步骤(3)所述洗涤为经盐酸和水清洗，所述盐酸浓度为0.1-1mol/L，每1g椰柄纤维活性炭加入20ml～30ml盐酸，酸洗时间为0.5～1h。

8.根据权利要求1所述的一种氮掺杂多孔椰柄纤维活性炭的制备方法，其特征在于，步骤(1)和(3)所述干燥为80℃干燥5-8h，步骤(2)所述干燥为真空干燥，70℃下干燥5～6h；

所述的椰柄纤维提取自椰树叶柄，直径约0.7-0.9mm，长度约6-8cm，使用时剪成3cm。

9.一种氮掺杂多孔椰柄纤维活性炭，其特征在于，由权利要求1～8任一项所述的方法制备得到。

10.权利要求9所述氮掺杂多孔椰柄纤维活性炭在含重金属污水处理中的应用。