CN112691640B - 鸡腿菇菌渣多孔碳吸附剂及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

一种鸡腿菇菌渣多孔碳吸附剂及其制备方法和应用，该制备方法包括将鸡腿菇菌渣和活化剂混合形成混合浆液进行水热反应；将水热反应得到的固体干燥后热解，得到所述鸡腿菇菌渣多孔碳吸附剂。本发明摸索出了磷酸铵活化工艺，同时对比了水热耦合低温热解的促进作用；磷酸铵水热结合低温热解炭产率能够达到64.84％，且对于苯和二氯乙烷的吸附容量高达85.7mg/g‑biomass和128.8mg/g‑biomass；对比不同热解温度，发现低温热解活化更易保持完整的碳骨架以及杂原子保留；水热炭化对碳骨架具有固定化作用，而且可以有效保留N/P杂原子，磷酸铵的交联作用在热解活化过程可有效保护碳骨架，最终得到较高的炭产率。

Description

鸡腿菇菌渣多孔碳吸附剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于生物质固废资源利用及大气污染控制技术领域，尤其涉及一种鸡腿菇菌渣多孔碳吸附剂及其制备方法和应用。
背景技术
随着城市化和工业化进程加快，国民经济的迅速发展，挥发性有机化合物VOCs(Volatile Organic Compounds)的排放量急剧增加。VOCs排放来源广泛，主要包括工业源、农业源、交通源和天然源等。其中，工业源VOCs排放为主要排放源，占总排放源的50％以上，预计2020年排放量能达到2446万吨。工业烟气VOCs排放种类繁多、成分复杂、具有强毒性、易随环境区域变化，成为复合型复杂污染问题。VOCs的排放直接或间接的危害人体健康和大气环境质量，VOCs会导致人体眩晕、疲劳、恶心、人体机能、致癌甚至死亡。此外，VOCs在大气中易与SO2和NOx等污染组分进一步反应，诱发二次气溶胶、PM颗粒物和臭氧的生成，被认为是造成雾霾的重要因素。VOCs的治理刻不容缓，目前VOCs的治理手段主要包括吸附法、焚烧法、催化氧化法、等离子法、冷凝法、膜分离法以及吸附催化氧化、吸附燃烧法等。其中，吸附法因适用范围广、工艺简单、去除效率高成为工业中应用最为广泛的治理手段，常被用于烟气VOCs的脱除和废气VOCs治理的起始步骤。工业VOCs吸附活性炭主要采用煤质原料通过干馏-脱灰-炭化-活化或者热解活化(物理活化)的方法获得，耗费宝贵的化石燃料资源，吸附效果不够理想。生物质来源广泛、易获得、可调控，在惰性气氛下经过热解活化产生高度芳香化的碳质材料，具有超高比表面积、优良孔结构和丰富官能团等特点。作为微生物处理后的生物质废弃物食用菌渣存在巨大的应用潜力。2016年我国食用菌总产量已经达到3596万吨，已成为世界食用菌产量最大的国家，占全球总产量的75％左右。食用菌渣处理不当，造成资源的极大浪费、滋生霉菌或虫害，常见处理包括土壤废料、饲料、沼气燃料等方式，资源利用效率低。相对于玉米芯、棉籽壳等原生生物质，食用菌渣作为真菌生长过的生物质残渣，具有天然孔道的优势。而且真菌在分解生物质过程生成大量菌丝等富含蛋白质的物质，可提供丰富的氮原子。
现有技术中，以生物质为原料制备高效吸附剂常采用氢氧化钾、氯化锌等具有腐蚀性或有毒性的活化剂结合高温热解活化工艺，获得的吸附碳材料具有很高的比表面积和吸附容量，但往往存在炭产率较低(10％～20％)、表面官能团流失、腐蚀严重等问题。因此，开发一种温和绿色的活化工艺，避免腐蚀性和毒性活化剂使用，采用低温热解获得较高炭产率，保留表面丰富杂原子，最终提高吸附性能，是实现工业化应用的必要方向。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的之一在于提出一种鸡腿菇菌渣多孔碳吸附剂及其制备方法和应用，以期至少部分地解决上述技术问题中的至少之一。
为了实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供了一种鸡腿菇菌渣多孔碳吸附剂的制备方法，包括：
S1、将鸡腿菇菌渣和活化剂混合形成混合浆液进行水热反应；
S2、将水热反应得到的固体干燥后热解，得到所述鸡腿菇菌渣多孔碳吸附剂。
作为本发明的另一个方面，还提供了一种鸡腿菇菌渣多孔碳吸附剂，采用如上所述的制备方法得到。
作为本发明的又一个方面，还提供了如上所述的鸡腿菇菌渣多孔碳吸附剂在吸附领域的应用。
基于上述技术方案可知，本发明的鸡腿菇菌渣多孔碳吸附剂及其制备方法和应用相对于现有技术至少具有以下优势之一或一部分：
1、本发明首先摸索出了磷酸铵活化工艺，同时对比了水热耦合低温热解(500～900℃)的促进作用；磷酸铵水热结合低温热解炭产率能够达到64.84％；对比不同热解温度，发现低温热解活化更易保持完整的碳骨架以及杂原子保留；水热炭化对碳骨架具有固定化作用，而且可以有效保留N/P杂原子，磷酸铵的交联作用在热解活化过程可有效保护碳骨架，最终得到较高的炭产率；
2、本发明利用鸡腿菇菌渣，通过最优制备工艺制备不同多孔碳，其中经过磷酸铵活化后的多孔碳表现出更为丰富的N/P杂原子掺杂，N原子含量能够达到7.20％，P原子的含量能够达到5.54％，磷酸铵的交联作用在热解活化过程中可有效保护碳骨架，最终得到较高的炭产率；
3、本发明采用苯作为典型VOCs评价了多孔碳的吸附性能，磷酸铵活化多孔碳表现出最优的吸附性能；以折合生物质原料为衡量指标，磷酸铵水热热解炭对于苯的吸附容量能够达到85.7mg/g-biomass，这一数值是氢氧化钾高温热解活化炭的3倍左右，具有良好的工业应用前景，且对于苯和二氯乙烷的吸附容量高达85.7mg/g-biomass和128.8mg/g-biomass本发明首先采用基于单位质量生物质原料的吸附容量，即mg/g-biomass作为衡量标准，为工业实际应用提供参考指标；
4、本发明利用的是一种温和绿色的磷酸铵活化剂，具有无害化、无污染化、价格低廉易得的特点，而且还避免了腐蚀性、有毒性试剂的使用，有效的避免了二次污染，最重要的是在制备过程中不会造成设备和管件的腐蚀，有利于大规模的推广和使用；
5、本发明采用水热炭化结合热解活化的方式，显著提高了多孔碳炭产率，为工业实际应用提供了方向；
6、本发明中废弃鸡腿菇菌渣制备的多孔碳具有丰富的表面官能团，显著提高了多孔碳的N/P杂原子掺杂，优化了表面吸附性能；
7、鸡腿菇菌渣制备的多孔碳吸附剂的粒径与吸附性能有一定的关系，在固定床吸附测试中，吸附粒径会影响气体流动阻力，进一步影响吸附效果；
8、本发明中经过微生物处理后的鸡腿菇菌渣生物质，真菌微生物可以有效分解木质素等成分形成天然孔道结构，经过磷酸铵水热炭化与热解活化有助于进一步保持完整的孔隙结构；
9、本发明中经过微生物处理后的生物质中残留了许多微生物生长的蛋白质，有助于保证氮杂原子的掺杂；
10、本发明的鸡腿菇菌渣多孔碳吸附剂具有高炭产率、丰富官能团和优良表面性质等特点，有利于提高有机污染物分子的吸附效果。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明作进一步的详细说明。
本发明要解决的技术问题是克服目前传统生物质多孔碳炭产率低、表面官能团匮乏以及腐蚀性污染性试剂使用的问题。针对工业烟气和废气中典型烃类污染物的吸附问题，提供一种食用菌渣温和绿色活化制备高炭产率吸附剂的方法。
为解决技术问题，本发明的解决方案是：在对比各类食用菌渣的基础上，选择鸡腿菇菌渣进行试验，验证废弃食用菌渣的资源化利用潜力；拥有天然成分和天然孔道结构的废弃鸡腿菇菌渣，经过水热炭化进一步固定碳骨架，提高炭产率；利用磷酸铵进行N/P杂原子掺杂，优化表面性质；温和绿色活化剂磷酸铵避免管件设备腐蚀和环境二次污染，拓宽工业应用前景。总之，本发明使用磷酸铵作为温和绿色活化剂，通过水热和低温热解手段成功制备出具有高炭产率、丰富N/P官能团及优异吸附性能的多孔碳，同时避免管件设备的腐蚀和环境的二次污染，具有广阔的工业应用前景。
废弃鸡腿菇菌渣水热是指生物质有机组分受热分解初步转化为残炭的过程，热解碳化则是在惰性气氛下进行。但是单一热解碳化制备多孔碳的环境与设备保护性、炭产率、杂原子掺杂工艺均有待进一步优化，本发明主要依据鸡腿菇菌渣的先天微生物分解生物质木质素成分，形成天然孔道优势，水热炭化固定水热碳骨架，绿色温和活化剂磷酸铵进行N/P杂原子掺杂，结合低温热解手段，提高炭产率，制备具有良好吸附性能的多孔吸附碳。
本发明公开了一种鸡腿菇菌渣多孔碳吸附剂的制备方法，包括：
S1、将鸡腿菇菌渣和活化剂混合形成混合浆液进行水热反应；
S2、将水热反应得到的固体干燥后热解，得到所述鸡腿菇菌渣多孔碳吸附剂。
在本发明的一些实施例中，步骤S1中所述活化剂包括磷酸铵、磷酸、尿素中的至少一种。
在本发明的一些实施例中，步骤S1中所述活化剂与鸡腿菇菌渣的质量比为(2至4)∶1，例如为2∶1、3∶1、4∶1。
在本发明的一些实施例中，步骤S1中所述水热反应的反应温度为100至180℃，例如为100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、180℃；反应时间为6至12h，例如为6h、7h、8h、9h、10h、11h、12h。
在本发明的一些实施例中，步骤S1中所述的鸡腿菇菌渣先经过干燥步骤再和活化剂混合；
在本发明的一些实施例中，步骤S1中所述干燥温度为60至100℃，例如为60℃、70℃、80℃、90℃、100℃；干燥时间为6至24h，例如为6h、7h、8h、9h、10h、11h、12h、15h、18h、20h、22h、24h；
在本发明的一些实施例中，步骤S1中所述干燥后的鸡腿菇菌渣的含水量为5至10％，例如为5％、6％、7％、8％、9％、10％。
在本发明的一些实施例中，步骤S1中所述的鸡腿菇菌渣先过20至40目筛后再和活化剂混合，筛的目数例如为20目、30目、40目。
在本发明的一些实施例中，步骤S2中所述热解温度为500至900℃，例如为500℃、550℃、600℃、650℃、700℃、750℃、800℃、850℃、900℃；热解时间为1至3h，例如为1h、2h、3h。
在本发明的一些实施例中，步骤S2中热解结束后对所述鸡腿菇菌渣多孔碳吸附剂进行酸洗；
在本发明的一些实施例中，所述酸洗步骤中酸与活化剂的摩尔比为1∶(1至2)，例如为1∶1、1∶1.1、1∶1.2、1∶1.3、1∶1.4、1∶1.5、1∶1.6、1∶1.8、1∶2。
本发明还公开了一种鸡腿菇菌渣多孔碳吸附剂，采用如上所述的制备方法得到。
本发明还公开了如上所述的鸡腿菇菌渣多孔碳吸附剂在VOCs吸附领域的应用。
在一个示例性实施例中，本发明公开了一种食用菌渣温和绿色活化制备高炭产率吸附剂的方法，包括以下步骤：
(1)将收集到的鸡腿菇菌渣于鼓风干燥箱烘干，去除非生物质组分，烘干后的样品通过粉碎机进行粉碎，过20～40目筛，分类装好备用。
其中，所述的烘干温度为60～100℃，例如可以为60℃、70℃、80℃、90℃、100℃；
其中，所述的鸡腿菇菌渣的烘干时间为6～24h，例如可以为6h、8h、10h、12h、15h、18h、20h、22h、24h；
其中，烘干后的鸡腿菇菌渣含水量为5％～10％，例如可以为5％、6％、8％、10％。
其中，过20～40目筛中，例如可以为20目筛、25目筛、30目筛、35目筛、40目筛，40目至60目的鸡腿菇多孔碳作为优选参与VOCs吸附测试。
(2)水热：称取鸡腿菇菌渣5.0g，倒入50mL去离子水，称取15g活化剂倒入上述浆液，RT搅拌1h(300r/min)，转移至100mL水热反应釜，密封，干燥箱100～180℃下恒温6～12h，自然冷却打开后，100～120℃烘干。
其中，在本发明的一些实施例中，所述步骤(2)活化所用活化剂可以为磷酸铵、磷酸或尿素等，磷酸铵活化剂与鸡腿菇菌渣的质量比为(2～4)∶1，例如可以为2∶1、3∶1、4∶1。
其中，干燥箱100～180℃下恒温6～12h，干燥箱的温度例如可以为100℃、110℃、120℃、150℃、160℃、180℃；恒温时间例如为6h、7h、8h、9h、10h、11h、12h。
其中，烘干温度为100～120℃，例如可以为100℃、110℃、120℃。
(3)热解：将步骤(2)处理后的物料转移至管式炉500～900℃恒温1～3h，自然冷却后，HCl洗涤去除灰分和剩余活化剂，100～120℃烘干，得到高性能鸡腿菇菌渣多孔碳吸附剂。
其中，管式炉以5～10℃/min的升温速率，升温速率例如可以为5℃/min、6℃/min、7℃/min、8℃/min、9℃/min、10℃/min；
其中，升温至管式炉为500～900℃，例如可以为500℃、600℃、700℃、800℃、900℃。
其中，热解气氛(例如为N2)通入速率为100～500mL/min，例如可以为100mL/min、200mL/min、300mL/min、400mL/min、500mL/min。
其中，进行盐酸和去离子水洗涤主要目的分别为去除残余活化剂以及盐酸洗涤剩余的盐酸。
其中，烘干温度为100～120℃，例如可以为100℃、110℃、120℃。
其中，盐酸溶液的浓度可以为0.5-2M，作为优选，盐酸溶液的浓度为1M；盐酸与活化剂的摩尔配比可以为1∶1～1∶2，优选为1∶1，去离子水洗涤至中性为止。
以下通过具体实施例对本发明的技术方案做进一步阐述说明。需要注意的是，下述的具体实施例仅是作为举例说明，本发明的保护范围并不限于此。
下述实施例中使用的化学药品和原料均为市售所得或通过公知的制备方法自制得到。
实施例1
1.生物质原料预处理
将收集到的鸡腿菇菌渣于60℃鼓风干燥箱烘干，烘干后的样品通过粉碎机进行粉碎至20目，分类装好备用。
2.制备方法
(1)水热：称取鸡腿菇菌渣5.0g，倒入50mL去离子水，称取15g(NH4)3PO4倒入上述浆液，RT搅拌1h(300r/min)，转移至100mL水热反应釜，密封，干燥箱180℃下恒温6h，自然冷却打开后，105℃烘干。
(2)热解：转移至管式炉600℃，恒温1h，(升温速率5℃/min，N2100mL/min)，自然冷却后，HCl洗涤去除灰分，105℃烘干，炭产率为64.5％。
称取40～60目鸡腿菇菌渣水热热解炭(即鸡腿菇菌渣多孔碳吸附剂)0.080g，在固定床反应管中进行室温常压环境下吸附测试，气体总流量为100mL/min，苯和二氯乙烷初始浓度为100ppm。经检测，单位鸡腿菇菌渣多孔吸附碳对于苯和二氯乙烷的最高吸附容量为85.7mg/g-biomass和128.8mg/g-biomass(mg/g-biomass＝mg/g×Cyield％，即单位质量多孔碳吸附容量乘以炭产率转换为单位质量鸡腿菇菌渣的吸附容量，本评价方法将活化过程炭产率考虑在内，以多孔碳原料为基准评价，即mg/g-biomass为单位生物质原料的吸附容量，与现有单位多孔碳的吸附容量mg/g相对比，可以更直观的对比生物质的利用效率，评价工业应用前景)。
实施例2
1.生物质原料预处理
将收集到的鸡腿菇菌渣于60℃鼓风干燥箱烘干，烘干后的样品通过粉碎机进行粉碎至20目，分类装好备用。
2.制备方法
(1)水热：称取鸡腿菇菌渣5.0g，倒入50mL去离子水，搅拌均匀，转移至100mL水热反应釜，密封，干燥箱180℃下恒温6h，自然冷却打开后，称取15.0g(NH4)3PO4加入上述浆液，RT搅拌1h(300r/min)，105℃烘干。
(2)热解：转移至管式炉600℃，恒温1h(升温速率5℃/min，N2100mL/min)，自然冷却后，HCl洗涤去除灰分，105℃烘干，炭产率为54.8％。
称取40～60目鸡腿菇菌渣水热热解炭0.080g，在固定床反应管中进行室温常压环境下吸附测试，气体总流量为100mL/min，苯的初始浓度为100ppm。经检测，单位鸡腿菇菌渣多孔吸附碳对于苯的最高吸附容量为46.2mg/g-biomass。
实施例3
1.生物质原料预处理
将收集到的鸡腿菇菌渣于60℃鼓风干燥箱烘干，烘干后的样品通过粉碎机进行粉碎至20目，分类装好备用。
2.制备方法
(1)水热：称取鸡腿菇菌渣5.0g，倒入50mL去离子水，称取15g(NH4)3PO4倒入上述浆液，RT搅拌1h(300r/min)，转移至100mL水热反应釜，密封，干燥箱180℃下恒温6h，自然冷却打开后，105℃烘干。
(2)热解：转移至管式炉500℃，恒温1h，(升温速率5℃/min，N2100mL/min)，自然冷却后，HCl洗涤去除灰分，105℃烘干，炭产率为14％～45.5％。
称取40～60目鸡腿菇菌渣水热热解炭0.080g，在固定床反应管中进行室温常压环境下吸附测试，气体总流量为100mL/min，苯的初始浓度为100ppm。经检测，单位鸡腿菇菌渣多孔吸附碳对于苯的最高吸附容量为28.8mg/g-biomass。
实施例4
1.生物质原料预处理
将收集到的鸡腿菇菌渣于60℃鼓风干燥箱烘干，烘干后的样品通过粉碎机进行粉碎至20目，分类装好备用。
2.制备方法
(1)水热：称取鸡腿菇菌渣5.0g，倒入50mL去离子水，称取15g(NH4)3PO4倒入上述浆液，RT搅拌1h(300r/min)，转移至100mL水热反应釜，密封，干燥箱180℃下恒温6h，自然冷却打开后，105℃烘干。
(2)热解：转移至管式炉900℃，恒温1h，(升温速率5℃/min，N2100mL/min)，自然冷却后，HCl洗涤去除灰分，105℃烘干，炭产率为14％～45.5％。
称取40～60目鸡腿菇菌渣水热热解炭0.080g，在固定床反应管中进行室温常压环境下吸附测试，气体总流量为100mL/min，苯的初始浓度为100ppm。经检测，单位鸡腿菇菌渣多孔吸附碳对于苯的最高吸附容量为14.9mg/g-biomass。
实施例5
1.生物质原料预处理
将收集到的鸡腿菇菌渣于60℃鼓风干燥箱烘干，烘干后的样品通过粉碎机进行粉碎至20目，分类装好备用。
2.制备方法
(1)水热：称取鸡腿菇菌渣5.0g，倒入50mL去离子水，称取15g(NH4)3PO4倒入上述浆液，RT搅拌1h(300r/min)，转移至100mL水热反应釜，密封，干燥箱180℃下恒温6h，自然冷却打开后，105℃烘干。
(2)热解：转移至管式炉700℃，恒温1h，(升温速率5℃/min，N2100mL/min)，自然冷却后，HCl洗涤去除灰分，105℃烘干，炭产率为14％～45.5％。
称取40～60目鸡腿菇菌渣水热热解炭0.080g，在固定床反应管中进行室温常压环境下吸附测试，气体总流量为100mL/min，苯的初始浓度为100ppm。经检测，单位鸡腿菇菌渣多孔吸附碳对于苯的最高吸附容量为65.6mg/g-biomass。
对比例1
1.生物质原料预处理
将收集到的鸡腿菇菌渣于60℃鼓风干燥箱烘干，烘干后的样品通过粉碎机进行粉碎至20目，分类装好备用。
2.制备方法
(1)水热：称取鸡腿菇菌渣5.0g，倒入50mL去离子水，称取15g H3PO4倒入上述浆液，RT搅拌1h(300r/min)，转移至100mL水热反应釜，密封，干燥箱180℃下恒温6h，自然冷却打开后，105℃烘干。
(2)热解：转移至管式炉600℃，恒温1h，(升温速率5℃/min，N2 100mL/min)，自然冷却后，HCl洗涤去除灰分，105℃烘干，炭产率为44.3％。
称取40～60目鸡腿菇菌渣水热热解炭0.080g，在固定床反应管中进行室温常压环境下吸附测试，气体总流量为100mL/min，苯初始浓度为100ppm。经检测，单位鸡腿菇菌渣多孔吸附碳对于苯的最高吸附容量为33.4mg/g-biomass。
对比例2
1.生物质原料预处理
将收集到的鸡腿菇菌渣于60℃鼓风干燥箱烘干，烘干后的样品通过粉碎机进行粉碎至20目，分类装好备用。
2.制备方法
制备方法
(1)水热：称取鸡腿菇菌渣5.0g，倒入50mL去离子水，称取15g CH4N2O倒入上述浆液，RT搅拌1h(300r/min)，转移至100mL水热反应釜，密封，干燥箱180℃下恒温6h，自然冷却打开后，105℃烘干。
(2)热解：转移至管式炉600℃，恒温1h，(升温速率5℃/min，N2 100mL/min)，自然冷却后，HCl洗涤去除灰分，105℃烘干，炭产率为57.5％。
称取40～60目鸡腿菇菌渣水热热解炭0.080g，在固定床反应管中进行室温常压环境下吸附测试，气体总流量为100mL/min，苯初始浓度为100ppm。经检测，鸡腿菇菌渣多孔吸附碳对于苯的最高吸附容量为38.3mg/g-biomass。
对比例3
1.生物质原料预处理
将收集到的鸡腿菇菌渣于60℃鼓风干燥箱烘干，烘干后的样品通过粉碎机进行粉碎至20目，分类装好备用。
2.制备方法
(1)碳化：称取鸡腿菇菌渣10.0g，转移至管式炉，转移至管式炉600℃，恒温1h(升温速率5℃/min，N2 100mL/min)，自然冷却至室温，得到热解炭。
(2)热解：上述热解碳与KOH按照一定比例(碳∶KOH＝1∶3)进行浸渍使得充分混合，在105℃下烘干后，转移至管式炉800℃，恒温1h(升温速率5℃/min，N2 100mL/min)，自然冷却后，HCl洗涤去除灰分，105℃烘干，炭产率为13.7％。
称取40～60目鸡腿菇菌渣水热热解炭0.025g，在固定床反应管中进行室温常压环境下吸附测试，气体总流量为100mL/min，苯初始浓度为100ppm。经检测，鸡腿菇菌渣多孔吸附碳对于苯的最高吸附容量为31.4mg/g-biomass。
表1.本发明中不同鸡腿菇菌渣多孔碳吸附效果对比
Figure BDA0002820063230000121
表2.实施例与对比例中鸡腿菇菌渣衍生多孔碳的各原子含量
Figure BDA0002820063230000122
通过不同活化剂种类、添加顺序、实验参数等对制备工艺进行全方位优化与完善，表1中实施例1、对比例1、对比例2、对比例3对比了不同活化剂种类在同种工艺下制备多孔吸附碳用于PhH的吸附效应，验证了实施例1中磷酸铵改性多孔碳的突出吸附性能的假设；在前者的基础上探究最优活化剂磷酸铵的添加顺序，与实施例2中鸡腿菇菌渣水热炭与磷酸铵混合对比，发现磷酸铵与鸡腿菇菌渣的混合，即水热前添加磷酸铵更易获得优良多孔吸附碳；最后，为完善制备工艺，实施例1、实施例3、实施例4与实施例5探究了热解温度的影响，在500～900℃范围内进行对比，发现低温600℃更易保持完整碳骨架，获得高炭产率、优良表面性质和具有良好吸附性能的多孔碳吸附剂。表2通过原子占比分析最优工艺下的多孔吸附碳，对比了实施例1、实施例2、对比例1及对比例2不同活化剂的改性效果。验证了实施例1的突出优势，经磷酸铵改性的多孔吸附碳具有高N/P杂原子掺杂率，优良的表面性质，突出的吸附效果。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种鸡腿菇菌渣多孔碳吸附剂的制备方法，包括：
S1、将鸡腿菇菌渣和活化剂混合形成混合浆液进行水热反应；
S2、将水热反应得到的固体干燥后热解，得到所述鸡腿菇菌渣多孔碳吸附剂；
其中，所述将鸡腿菇菌渣和活化剂混合形成混合浆液进行水热反应，包括：
所述活化剂与鸡腿菇菌渣的质量比为(2至4)：1；
所述水热反应的反应温度为100至180℃，反应时间为6至12h；
所述活化剂为磷酸铵；
其中，所述将水热反应得到的固体干燥后热解，得到所述鸡腿菇菌渣多孔碳吸附剂，包括：
所述热解温度为600至700℃，热解时间为1至3h。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
步骤S1中所述的鸡腿菇菌渣先经过干燥步骤再和活化剂混合；
步骤S1中所述干燥温度为60至100℃；干燥时间为6至24h；
步骤S1中所述干燥后的鸡腿菇菌渣的含水量为5至10%。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
步骤S1中所述的鸡腿菇菌渣先过20至40目筛后再和活化剂混合。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
步骤S2中热解结束后对所述鸡腿菇菌渣多孔碳吸附剂进行酸洗；
所述酸洗步骤中酸与活化剂的摩尔比为1：(1至2)。
5.一种鸡腿菇菌渣多孔碳吸附剂，采用如权利要求1至4任一项所述的制备方法得到。
6.如权利要求5所述的鸡腿菇菌渣多孔碳吸附剂在VOCs吸附领域的应用。
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