中国环境科学

作者：陈爱侠, 关娟娟, 卫潇, 谢亚平

单位：1. 长安大学水利与环境学院, 陕西 西安 710054;2. 长安大学旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室, 陕西 西安 710054;3. 山东省交通科学研究院, 山东 济南 250102

关键词：多孔碳,同步活化掺氮,海藻酸钠,三聚氰胺,双酚A

基金：陕西省自然科学基础研究计划项目(2021JM-153);陕西省自然科学基金资助项目(2021JM-152);中央高校基本研究培育项目(300102290104)

为了进一步提升多孔碳材料的吸附性能, 以海藻酸钠(SA)为碳前驱体、K2CO3为活化剂、三聚氰胺为氮掺杂剂, 通过一步法实现同步活化氮掺杂海藻酸钠基多孔碳材料(SAC/N)的制备, 研究了掺氮比对多孔碳吸附性能的影响.采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)等方法对样品进行了表征.结果显示, SA、K2CO3和三聚氰胺的质量比为1:1:0.2时, 得到最佳产物SAC/N-0.2, 其比表面积为2017.98m2/g, 总孔体积达到1.23cm3/g, 相比不掺氮多孔碳(SAC/N-0)分别提高了0.88倍和1.1倍.吸附过程符合拟二级动力学和Langmuir模型.在308K下, SAC/N-0.2在30min内即可达到对双酚A(BPA)的吸附平衡, 其饱和吸附量高达1180.02mg/g, 相比SAC/N-0提高了1倍.掺氮后的材料表现为明显的层状多孔结构, 充分说明三聚氰胺在SA活化过程中起到协同致孔的作用.此外, SAC/N-0.2具有较强的抗酸碱、抗离子和有机物干扰的能力, 并具有良好的可再生性能.

来源：2022年第1期

《中国环境科学》期刊编辑部

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