本申請涉及廢棄生物質資源化利用，具體而言，本申請涉及一種榛子殼基多孔吸附碳材料及其制備方法和應用。

背景技術：

1、伴隨著紡織、造紙、染料合成等行業的不斷興起，水中染料污染物的排放在不斷增加，加劇了水污染問題，因此污水處理亟需解決。多孔碳吸附去除水體污染物由于操作便捷，且成本低，具有一定的研究熱點。但是現有的多孔碳存在比表面低、吸附性能較差、循環穩定性差以及制備工藝復雜等問題。

技術實現思路

1、本申請旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本申請的目的在于提出一種榛子殼基多孔吸附碳材料及其制備方法和應用。本申請以榛子殼作為原料，結合其硬度高、富含堿金屬及堿土金屬的特點，通過堿活化過程，制備出具有高比表面積、高硬度、高孔容積、優異吸附性能、優異循環穩定性的榛子殼基多孔吸附碳材料，可有效應用于紡織污水、造紙污水或染料污水等處理中，既可完成對污染物的去除，又能兼得廢棄生物質的資源化利用，實現“以廢治污”的發展理念。

2、在本申請的第一個方面，提出了一種制備榛子殼基多孔吸附碳材料的方法。根據本申請的實施例，所述方法包括：

3、對榛子殼進行熱解碳化，得到榛子殼碳；

4、將所述榛子殼碳與活化劑進行研磨混合，進行活化造孔；

5、對活化造孔后的材料進行酸洗，水洗，干燥，得到榛子殼基多孔碳材料。

6、根據本申請上述實施例的制備榛子殼基多孔吸附碳材料的方法，本申請以榛子殼作為原料，結合其硬度高、富含堿金屬及堿土金屬的特點，通過堿活化過程，制備出具有高比表面積、高硬度、高孔容積、優異吸附性能、優異循環穩定性的榛子殼基多孔吸附碳材料，可有效應用于紡織污水、造紙污水或染料污水等處理中，既可完成對污染物的去除，又能兼得廢棄生物質的資源化利用，實現“以廢治污”的發展理念。另外，本申請的制備方法簡單，有利于實現大批量的工業化生產。

7、另外，根據本申請上述實施例的制備榛子殼基多孔吸附碳材料的方法還可以具有如下附加的技術特征：

8、在本申請的一些實施例中，在對所述榛子殼進行熱解碳化之前，所述方法還包括：清洗所述榛子殼，干燥，進行第一破碎；

9、任選地，采用去離子水清洗所述榛子殼3次～5次；

10、任選地，經第一破碎后的所述榛子殼的平均粒徑為1mm～4mm。

11、在本申請的一些實施例中，在惰性氛圍下對所述榛子殼進行熱解碳化；和/或，對所述榛子殼進行熱解碳化的溫度為550℃～700℃，時間為30min～3h。

12、在本申請的一些實施例中，在將所述榛子殼碳與所述活化劑進行研磨混合之前，所述方法還包括：對所述榛子殼碳進行第二破碎；

13、任選地，破碎后的所述榛子殼碳的粒徑不大于125μm。

14、在本申請的一些實施例中，在惰性氛圍下對所述榛子殼碳進行活化造孔；和/或，所述活化劑包括氫氧化鉀、氫氧化鈉、氯化鋅和碳酸鉀中的至少一種；和/或，所述榛子殼碳與所述活化劑的質量比為1：(1～3)；和/或，所述活化造孔的溫度為600℃～800℃，時間為30min～70min。

15、在本申請的一些實施例中，采用酸液對所述活化造孔后的材料進行酸洗；和/或，所述酸洗的時間為4h～6h；和/或，所述水洗至洗滌液的ph＝7。

16、在本申請的一些實施例中，所述酸液包括鹽酸和硝酸中的至少一種；和/或，所述酸液的濃度為1mol/l～3mol/l。

17、在本申請的第二個方面，提出了一種榛子殼基多孔吸附碳材料，所述榛子殼基多孔吸附碳材料是采用第一方面的方法制備得到的。由此，該榛子殼基多孔吸附碳材料具有較高的比表面積、較高的強度、較高的孔容積，從而有效提高了榛子殼基多孔吸附碳材料的吸附性能以及循環穩定性，使得該榛子殼基多孔吸附碳材料可有效應用于紡織污水、造紙污水或染料污水等處理中，尤其應用在亞甲基藍污水處理中，完成對污水中污染物的去除。

18、另外，根據本申請上述實施例的榛子殼基多孔吸附碳材料還可以具有如下附加的技術特征：

19、在本申請的一些實施例中，所述榛子殼基多孔吸附碳材料的比表面積不低于1000m2/g，優選1300m2/g～3200m2/g；和/或，所述榛子殼基多孔吸附碳材料的孔容不低于0.5cm3/g，優選0.5cm3/g～1.5cm3/g；和/或，所述榛子殼基多孔吸附碳材料的微孔容積不低于0.5cm3/g，優選0.5cm3/g～1.2cm3/g；和/或，所述榛子殼基多孔吸附碳材料的平均孔徑不低于1.5nm，優選1.5nm～2.1nm。

20、在本申請的第三個方面，提出了一種第一方面所述的方法制備得到的榛子殼基多孔吸附碳材料或第二方面所述榛子殼基多孔吸附碳材料在處理污水中的應用。由此，榛子殼基多孔吸附碳材料可有效應用于紡織污水、造紙污水或染料污水等處理中，尤其應用在亞甲基藍污水處理中，完成對污水中污染物的去除。

21、本申請的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本申請的實踐了解到。

技術特征：

1.一種制備榛子殼基多孔吸附碳材料的方法，其特征在于，包括：

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在對所述榛子殼進行熱解碳化之前，所述方法還包括：

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在惰性氛圍下對所述榛子殼進行熱解碳化；

4.根據權利要求1～3中任一項所述的方法，其特征在于，在將所述榛子殼碳與所述活化劑進行研磨混合之前，所述方法還包括：

5.根據權利要求1～3中任一項所述的方法，其特征在于，在惰性氛圍下對所述榛子殼碳進行活化造孔；

6.根據權利要求1～3中任一項所述的方法，其特征在于，采用酸液對所述活化造孔后的材料進行酸洗；

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述酸液包括鹽酸和硝酸中的至少一種；

8.一種榛子殼基多孔吸附碳材料，其特征在于，采用權利要求1～7中任一項所述的方法制備得到。

9.根據權利要求8所述的榛子殼基多孔吸附碳材料，其特征在于，所述榛子殼基多孔吸附碳材料的比表面積不低于1000m2/g，優選1300m2/g～3200m2/g；

10.一種權利要求1～7中任一項所述的方法制備得到的榛子殼基多孔吸附碳材料或權利要求8或者9所述榛子殼基多孔吸附碳材料在處理污水中的應用；

技術總結
本申請公開了榛子殼基多孔吸附碳材料及其制備方法和應用，制備榛子殼基多孔吸附碳材料的方法包括：對榛子殼進行熱解碳化，得到榛子殼碳；將所述榛子殼碳與活化劑進行研磨混合，進行活化造孔；對活化造孔后的材料進行酸洗，水洗，干燥，得到榛子殼基多孔碳材料。本申請以榛子殼作為原料，結合其硬度高、富含堿金屬及堿土金屬的特點，通過堿活化過程，制備出具有高比表面積、高硬度、高孔容積、優異吸附性能、優異循環穩定性的榛子殼基多孔吸附碳材料，可有效應用于紡織污水、造紙污水或染料污水等處理中，既可完成對污染物的去除，又能兼得廢棄生物質的資源化利用，實現“以廢治污”的發展理念。

技術研發人員：郭思溪,王德蕓,姚倩楠,馮向陽,陳冬,廖群超,江宏富
受保護的技術使用者：徐州金龍湖泛半導體材料研究有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28