專利名稱：表面固定有機官能團的活性炭的制備方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于林產(chǎn)化工領域，涉及一種表面固定有機官能團的活性炭的制備方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代生產(chǎn)與生活中，工業(yè)“三廢”和城市生活“三廢”都必須經(jīng)過凈化才能排放。 因此各種凈化材料應運而生。其中，活性炭是應用極為廣泛的吸附凈化材料，它廣泛用于工農(nóng)業(yè)和環(huán)境保護領域中，然而目前活性炭尚存在一些使用受限等問題，如何通過改造活性炭提高其選擇性能，擴大其應用范圍以及研究開發(fā)廉價、高效的含碳吸附材料已成為目前研究之熱點。目前改造活性炭在其表面連接有機分子的方法多是通過氧化和?；钚蕴?，然后通過酰胺鍵的方式在其表面連接官能團。這種方法雖然可以改變活性炭的表面官能團，但是改造步驟復雜，耗用大量試劑并且存在鍵合力弱等缺點。所以尋找簡單方案把有機分子固定到炭上，并同時穩(wěn)定鍵合在活性炭的表面具有現(xiàn)實意義。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種表面固定有機官能團的活性炭的制備方法，通過一步反應，提供鍵合力強且具有豐富表觀官能團的改性活性炭，其方法簡單，有機分子和活性炭的鍵合力強，具有顯著的經(jīng)濟和社會效益。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種表面固定有機官能團的活性炭的制備方法，用重氮化試劑直接處理活性炭材料； 重氮化試劑脫氮氣分解后，通過親電反應鍵合在活性炭的表面； 所述的制備方法的具體步驟如下
(1)將有機分子前體重氮化，獲得重氮化試劑；
(2)將重氮化試劑與活性炭在-5-5°C下攪拌，反應1-1.5h ；
(3)將反應后的活性炭用水、甲醇或乙醇洗滌去除所有游離的試劑；
(4)將洗滌后的活性炭在60-100°C真空干燥10-1 ，即得所述的表面固定有機官能團的活性炭。所述的有機分子前體具有以下通式NH2—Y— Rx ；其中，Y為芳香基團，苯環(huán)、萘基或雜環(huán)；R是H、烷基、羧基或鹵素，χ為取代基團個數(shù)。所述的有機分子前體是4-溴苯胺、4-氨基安替吡啉或4-氨基苯甲酸。本發(fā)明的顯著優(yōu)點在于步驟簡單，僅為一步，克服了傳統(tǒng)方法使用氧化和?；ǚ爆嵅襟E和大量氧化和?；噭Νh(huán)境造成的污染。同時改變了有機分子以酰胺鍵結(jié)合的弱點，主要通過碳碳鍵連接有機分子，從而把有機分子穩(wěn)定連接在活性炭表面。
圖1是本發(fā)明實施例1的產(chǎn)品的X射線光電子能譜圖。
圖2是本發(fā)明實施例2的產(chǎn)品的X射線光電子能譜圖。
具體實施例方式下面通過幾個非限定性的實例來描述本發(fā)明的實施方案和所得產(chǎn)物。本發(fā)明范圍內(nèi)的其他事例的實施方案，亦可參考這些實例相應實施。實施例1
4-氨基安替吡啉8. Og溶于50ml水，加入8ml濃鹽酸，置冰浴冷卻至室溫后再加入3. Og 亞硝酸鈉配制成的16. 7%溶液，在0 5°C下用手攪拌0. 5 h。得到的重氮鹽試劑再加入 0. 12g原料活性炭攪拌反應lh，過濾后得到改性活性炭。依次用蒸餾水回流洗滌12h，乙醇回流洗滌16h，置于真空干燥箱80°C干燥12h。X射線光電子能譜證明(圖1)，產(chǎn)物中化學吸附氮的含量有明顯提高，見表1。表1 X射線光電子能譜對化學吸附氮的定量分析結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種表面固定有機官能團的活性炭的制備方法，其特征在于用重氮化試劑直接處理活性炭材料；重氮化試劑脫氮氣分解后，通過親電反應鍵合在活性炭的表面；所述的制備方法的具體步驟如下(1)將有機分子前體重氮化，獲得重氮化試劑；(2)將重氮化試劑與活性炭在-5-5°C下攪拌，反應1-1.5h ；(3)將反應后的活性炭用水、甲醇或乙醇洗滌去除所有游離的試劑；(4)將洗滌后的活性炭在60-100°C真空干燥10-1 ，即得所述的表面固定有機官能團的活性炭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的表面固定有機官能團的活性炭的制備方法，其特征在于所述的有機分子前體具有以下通式NH2—Y— Rx ；其中，Y為苯環(huán)、萘基或雜環(huán)；R是H、烷基、羧基或鹵素，χ為取代基團個數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的表面固定有機官能團的活性炭的制備方法，其特征在于所述的有機分子前體是4-溴苯胺、4-氨基安替吡啉或4-氨基苯甲酸。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種表面固定有機官能團的活性炭的制備方法，用重氮化試劑直接處理活性炭材料；重氮化試劑脫氮氣分解后，通過親電反應鍵合在活性炭的表面，該方法簡單，有機分子和活性炭的鍵合力強，具有顯著的經(jīng)濟和社會效益。
文檔編號C01B31/08GK102491322SQ20111040939
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月12日
發(fā)明者盧麒麟, 唐麗榮, 李濤, 林雯怡, 歐文, 陳衛(wèi)群, 陳翠霞, 黃彪, 黃錦鋒 申請人:福建農(nóng)林大學