芳胺废渣衍生多孔碳高效吸附去除对硝基苯酚

以工业生产过程中产生的芳胺废渣为碳前驱体,以四水合乙酸镁为氧化镁模板剂前驱体,采用一锅法制备了N、O原位共掺杂的分级多孔碳(RPCs)。通过SEM和N_(2)吸附-脱附、XPS对RPCs的形貌、孔结构及掺杂的N、O物种进行了测试,评价了RPCs对对硝基苯酚(PNP)的吸附容量,并理论计算了PNP分子在吸附剂表面的吸附行为。结果表明,由m(氧化镁)∶m(R废渣)=1.00∶1制备的RPC-1.00的比表面积为1427 m^(2)/g,孔容为1.4713 cm^(3)/g。在大的比表面积、丰富的孔结构和N、O掺杂物种的共同作用下,RPC-1.00对PNP的静态吸附容量达到了562.66 mg/g,固定床动态吸附容量达到了345.01 mg/g。N、O原子的掺入增加了吸附体系的色散力和静电吸引力,能有效提高吸附能。在缺陷处同时存在4个N原子的吡啶—N4和羧基结构也能产生很强的氢键强吸引力作用,提升了吸附能力。