生物质基氮掺杂多孔炭材料的制备及对水中亚甲基蓝的吸附性能

作者：郝宏蕾; 孟繁雨; 李若钰; 李迎秋; 贾明君; 张文祥; 袁晓玲^*

来源：高等学校化学学报, 2022, 43(06): 226-236.

• 柳树落叶
• 氮掺杂多孔炭
• 吸附
• 亚甲基蓝

以柳树落叶为生物质碳源,氨水为氮源,采用溶胶-凝胶法制备了一系列氮掺杂多孔炭材料(WNC),并对其结构和物理化学性质进行了表征.结果表明, WNC材料具有较高的比表面积(528～618 m2/g)和多级孔结构;材料表面含有丰富的含氧和含氮官能团(氮摩尔分数为8.9～9.9%); WNC材料对水体系中的亚甲基蓝(MB)表现出良好的吸附性能,吸附为自发吸热过程,符合Langmuir等温吸附和准二级动力学模型,在pH值为5、室温下最大吸附量为263.2 mg/g,且材料可以多次循环使用.对WNC-2及吸附染料MB后的WNC-2样品进行高温再焙烧处理,所得样品(WNC-2-R和WNC-2-MB)的ζ电位明显升高,表面碱性增强,吸附容量分别提高到之前的1.3倍和1.6倍.结合各种表征结果,可以认为WNC材料的高比表面积和多级孔结构有利于吸附质(亚甲基蓝离子)的传输,并能与材料表面的羰基、醌基和吡啶氮等基团发生较强的相互作用,从而使其表现出较高的吸附速率和吸附量.

• 单位
  吉林大学