[发明专利]带有官能团的活性炭

权利要求书

1.一种生产带官能团的碳材料的方法，包括在一定条件下卤化一种含碳材料，使卤素结合在碳上，但当用亲核试剂处理时，卤素能够被置换；和用一种带有官能团的亲核试剂或其化学前体基团处理这种被卤化的碳，以进行与卤素的置换反应，而生成一种连结有官能团或其前体基团的碳产物，当这种材料在减压下加热和/或用含水溶液或甲醇洗涤时，官能团或其前体基团仍连结在碳上。

2.权利要求1中要求的方法，其中在120℃温度和3毫巴压力下加热后，官能团仍保持与碳结合。

3.权利要求1中要求的方法，其中用选自0.1摩尔浓度的盐酸、0.1摩尔浓度的氢氧化钠和0.1摩尔浓度的碳酸氢钠的一种含水溶剂洗涤后，官能团部分仍连结在碳上。

4.权利要求1中要求的方法，其中卤化是在低于180℃下用氯气进行的。

5.权利要求1中要求的方法，其中卤化是在大约200℃时用溴进行的。

6.权利要求1～5中任一项的方法，其中用亲核试剂的处理是在升高温度下进行的。

7.权利要求1～5中任一项的方法，其中用亲核试剂的处理是在20℃～200℃下进行的。

8.权利要求1～7中任一方法，其中用亲核试剂在回流条件下对已卤化的碳进行处理。

9.权利要求1～8中任一方法，其中的碳为活性炭。

10.权利要求1～9中任一方法，其中所用亲核试剂具有通式(I)的化学式：

           H-XR_n      (I)其中，X为O、N或S；每一个R独自是H，或者是任选取代的烷基或链烯基，或者两个或多个R基包括或一起形成一个或多个任选取代的环烷基、环链烯基或杂环基团；n等于X原子的化合价减1。

11.权利要求1～10中任一方法，其中的亲核试剂是一种胺和/或一种醇。

12.上述任一项权利要求的方法，其中的亲核试剂是氨，或一种也带有能连结到碳上的官能团或其化学前体基团的有机醇和/或有机胺和/或有机硫醇。

13.权利要求12中要求的方法，其中的亲核试剂是从包括甲醇、乙醇、氨、乙醇胺、乙胺、乙二胺、丙胺、异丙胺、吡啶和哌啶的试剂组中选取的。

14.权利要求12中要求的方法，其中的亲核试剂包括一个吡啶、哌啶或三乙胺基。

15.权利要求12中要求的方法，其中的亲核试剂是从具有IIa、IIb或IIc化学式的试剂组中选取的。

IIc    (C₂H₅)₂ N-CH₂-CH₂-X其中，X分别为OH、-NH₂或-SH。

16.一种含有元素碳，并带有连结在碳表面上的官能团或这种官能团的化学前体的碳材料，所说官能团在减压加热和/或用含水溶剂或甲醇洗涤时，不会被除去。

17.权利要求16中要求的碳材料，其中的官能团在温度为120℃，压力为3毫巴下加热后，官能团仍连结在碳上。

18.权利要求1中要求的碳材料，其中碳材料在用0.1摩尔浓度的盐酸、0.1摩尔浓度的氢氧化钠或0.1摩尔浓度的碳酸氢钠洗涤后，官能团仍连结在碳上。

19.权利要求13中要求的碳材料，其特征在于它包括一种活性炭。

20.权利要求13～19中要求的任一碳材料，其中的官能团是氨基、胺、巯基、亚砜、卤素、羰基、磺酸基、酮基、醛基、哌啶或吡啶部分。