一种氮杂化多孔炭材料的制备表征及其对染料的吸附性能研究

选用玉米秸秆为原料,氨气为活化剂,制备一种新型氮杂化多孔炭质吸附材料。利用比表面积测定仪、X射线光电子能谱仪、拉曼光谱和傅里叶红外光谱等技术,较系统地研究了该氮杂化炭材料的理化特性,并以常见染料酸性橙7为代表,探讨了其对染料的吸附性能。结果表明:当活化温度从600℃提高到800℃时,材料表面氮元素含量从3.2%增加到8.81%,比表面积从72.7 m^2·g^(-1)增加到418.7 m^2·g^(-1),微孔率从16.2%增加到71.5%;同时,其对酸性橙7的吸附效率和吸附容量也显著提高,最大吸附量可达292 mg·g^(-1),优于常见的炭质吸附材料;等温吸附曲线符合Freundlich方程,为异质性表面的多层吸附过程,吸附机理主要以化学吸附为主。该氮杂化炭材料比表面积大、微孔结构发达、吸附能力强,具有较广阔的应用前景。