本发明涉及废水吸附处理材料制备，具体涉及一种高四环素吸附容量的多孔碳材料及其制备方法。
背景技术：
1、四环素(tetracycline，tc)是一种常用的兽用抗生素，能够预防和治疗牲畜的各种疾病，促进牲畜生长，改善牲畜的体质。但被牲畜摄入的tc不会在动物体内被完全吸收，会随着动物的排泄物进入水体和土壤中，污染生态环境；同时，tc在水中的溶解度较大，半衰期较长，结构稳定，可以通过食物链进入人体，对人体健康造成很大的威胁。因此，高效去除水体中的tc迫在眉睫。
2、目前，研究得较多的tc去除技术有微生物降解技术(li y,zhang g,liang d,etal.tetracycline hydrochloride degradation in polarity inverted microbial fuelcells:performance,mechanisms and microbiology[j]chemosphere,2024,349,140902)、氯化技术(sompornpailin d,pulgerd p,sangsanont j,et al.removal of antibiotics,bacterial toxicity,and occurrence of antibiotic resistance genes in secondaryhospital effluents treated with granular activated carbon and the impact ofpreceding chlorination[j]science of the total environment,2024,927,172095)、高级氧化技术(amangelsin y,semenova y,dadar m,et al.the impact of tetracyclinepollution on the aquatic environment and removal strategies[j]antibiotics,2023,12(3),440)、电化学处理技术(dai y,liu m,li j,et al.areview on pollutionsituation and treatment methods of tetracycline in groundwater[j]separationscience and technology,2019,55(5),1005)、吸附技术(yan l,song x,miao j,etal.removal of tetracycline from water by adsorption with biochar:areview[j]journal of water process engineering,2024,60,105215)、膜分离技术(guo r,qin w,wang b,etal.nh2-mil-88b(fe)/tio2/pan electrostatically spun nanofiber membranefor photocatalytic degradation of tetracycline and oil-water separation[j]separation and purification technology,2024,351,128059)和超声空化效应技术(houl,zhang h,xue x,et al.ultrasound enhanced heterogeneous activation ofperoxydisulfate by magnetite catalyst for the degradation of tetracycline inwater[j]separation and purification technology,2012,84,147)等。与其它处理技术相比，吸附技术因具有成本低廉、操作简单、去除效率高、不产生高毒性副产物等的优点，是最具工业应用前景tc去除技术。
3、吸附过程的效率受到吸附材料和吸附质性质的影响，其中，吸附材料的比表面积、孔隙度、孔道尺寸和表面化学性质大大地影响着吸附效率。传统的吸附材料如活性炭(jil,chen w,duan l,et al.mechanisms for strong adsorption of tetracycline tocarbon nanotubes:acomparative study using activated carbon and graphite asadsorbents[j]environmental science&technology,2009,43(7),2322)、粘土和矿物质(gao j,pedersen j.adsorption of sulfonamide antimicrobial agents to clayminerals[j]environmental science&technology,2005,39(24),9509)、沸石复合材料(al-salihi s,fidalgo m,xing y.fast removal of tetracycline from aqueoussolution by aluminosilicate zeolite nanoparticles with high adsorptioncapacity[j]acs est water,2023,3(3),838)、金属及其氧化物(hsu l,liu y,syu c,etal.adsorption of tetracycline on fe(hydr)oxides:effects of ph and metalcation(cu2+,zn2+and al3+)addition in various molar ratios[j]royal society openscience,2018,5,171941)因比表面积较低、孔隙结构不发达、功能性基团较为单一等缺点使得其对tc的吸附能力低。因此，研发比表面积大、孔隙结构发达、结构稳定的吸附材料是发展高效吸附去除tc的重点。新型碳基多孔材料因具有高比表面积、孔隙丰富、水稳定和酸碱稳定性性高等特点(wang y,xu l,wei f,et al.insights into the adsorptionmechanism of tetracycline on hierarchically porous carbon and the effect ofnanoporous geometry[j]chemical engineering journal,2022,437,135454)，是吸附去除水体污染物tc的潜力材料。此外，目前研制的新型多孔吸附材料大多是细微粉末状的，若将其直接用于水体中tc的吸附去除，会面临着水体二次污染和吸附材料难以从水体中分离回收的问题，一般须对细微粉末状的材料进行再加工/成型方可实际应用，且制备成本以较高。因此，开发具有高tc吸附容量的成型碳基吸附材料是一个极具实用价值和经济效益的课题。
4、为制得具有高tc吸附容量、结构稳定的成型碳基吸附材料，本项目发明了一种采用价格低廉的工业用椰壳活性炭作为原料，naoh-na2co3对其进行共活化，制备具有高比表面积、孔隙结构发达的多孔碳颗粒，此材料具有高tc吸附容量、优良的tc吸附去除效率、均匀的颗粒形态，在高效吸附去除tc方面有着很好的工业应用前景。
技术实现思路
1、针对上述问题，本发明提供一种高四环素吸附容量的多孔碳材料及其制备方法，其采用价格低廉的工业用椰壳活性炭作为原料，以naoh-na2co3对其进行共活化，制备得到具有高比表面积、孔隙结构发达的多孔碳颗粒，所述多孔碳颗粒具有高的tc吸附容量和吸附去除效率，颗粒形态均匀，在高效吸附去除tc方面有着很好的工业应用前景。
2、本发明的目的采用以下技术方案来实现：
3、一种高四环素吸附容量的多孔碳材料的制备方法，包括以下步骤：
4、(1)制备椰壳炭；
5、(2)将所述椰壳炭加入到氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液中浸渍，干燥后得到负载椰壳炭；
6、(3)将所述负载椰壳炭置于氮气流中进行高温活化，再依次经洗涤、干燥制得。
7、在一些优选的实施方式中，所述椰壳炭的制备方法包括以下步骤：
8、取椰壳活性炭干磨，筛选粒径介于35目和50目孔径之间的颗粒，依次经洗涤、干燥后制得所述椰壳炭。
9、在一些优选的实施方式中，步骤(2)中所述混合溶液中所述氢氧化钠和所述碳酸钠的浓度比为1：(1-4)。
10、在一些优选的实施方式中，步骤(2)中所述混合溶液中所述氢氧化钠的浓度为0.02-0.25mol/l，所述碳酸钠的浓度为0.08-0.4mol/l。
11、在一些优选的实施方式中，步骤(2)中所述浸渍的时间为6-12h。
12、在一些优选的实施方式中，步骤(3)中所述高温活化的温度为700-900℃，高温活化时间60-120min。
13、在一些优选的实施方式中，所述高温活化的升温速率为1-5℃/min。
14、本发明的另一方面在于提供一种高四环素吸附容量的多孔碳材料，所述多孔碳材料由前述的制备方法制备得到。
15、本发明的有益效果为：
16、(1)本发明所述多孔碳颗粒，颗粒形态均匀，具有高的tc吸附容量和吸附去除效率，所述多孔碳颗粒对tc的吸附容量达到1244mg/g(25℃下)；在吸附开始的120min内，多孔碳颗粒对tc的去除率高达0.96(25℃下，tc的初始浓度为200mg/l)，在高效吸附去除tc方面有着很好的工业应用前景。
17、(2)本发明采用的原料为工业用椰壳活性炭、naoh和na2co3，原材料来源广泛易得，价格低廉，生产成本低。
18、(3)本发明的制备方法主要包括浸渍和高温活化，其操作简单、容易实现，重复性好。
1.一种高四环素吸附容量的多孔碳材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高四环素吸附容量的多孔碳材料的制备方法，其特征在于，所述椰壳炭的制备方法包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的一种高四环素吸附容量的多孔碳材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述混合溶液中所述氢氧化钠和所述碳酸钠的浓度比为1：(1-4)。
4.根据权利要求1所述的一种高四环素吸附容量的多孔碳材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述混合溶液中所述氢氧化钠的浓度为0.02-0.25mol/l，所述碳酸钠的浓度为0.08-0.4mol/l。
5.根据权利要求1所述的一种高四环素吸附容量的多孔碳材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述浸渍的时间为6-12h。
6.根据权利要求1所述的一种高四环素吸附容量的多孔碳材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述高温活化的温度为700-900℃，高温活化时间60-120min。
7.根据权利要求6所述的一种高四环素吸附容量的多孔碳材料的制备方法，其特征在于，所述高温活化的升温速率为1-5℃/min。
8.一种高四环素吸附容量的多孔碳材料，其特征在于，根据权利要求1-7之一所述的制备方法制备得到。
