易与介质分离的有序介孔碳吸附剂用于去除有毒污染物

本项目针对碳吸附剂在实际应用中遇到的孔径分布宽、重复生产困难、回收难、不宜进行大规模水体处理等问题，制备易成型且易与介质分离的有序介孔碳、介孔功能化树脂和介孔碳-氧化钛吸附剂，并将其应用于含染料和重金属离子等有毒污染物的水治理。吸附剂的制备涉及表面活性剂自组装路线，分别利用以下两种技术：(1) 以堇青石块体为载体，一步获得整体式介孔碳、介孔功能化树脂和介孔碳－氧化钛吸附剂；(2) 利用反相表面活性剂相分离技术，制备具有"橡皮泥"特性、易于进行后处理成型的自支撑介孔碳块体材料。这些吸附剂易与介质分离。本项目探索所述吸附剂的普适合成路线，解决了聚合物或碳吸附剂后成型处理难和回收难的问题。提出吸附剂再生方法，降低使用成本，具有经济和社会效益。并进一步阐述吸附剂孔道结构性质和孔表面化学性质等与吸附性能间的内在关系，为设计新型高效吸附剂提供理论指导。

本项目针对碳吸附剂在实际应用中遇到的孔径分布宽、重复生产困难、回收难、不宜进行大规模水体处理等问题，制备易成型且易与介质分离的有序介孔碳、介孔功能化树脂和介孔碳-氧化钛吸附剂等，并将其应用于含染料、含氯烃和重金属离子等有毒污染物的水治理。主要成果如下：(1) 获得易与介质分离的介孔碳吸附剂，并用于水中有毒污染物的吸附和催化降解，包括：以堇青石为基质，利用表面涂敷和表面活性剂自组装技术相结合，制备了（功能化）有序介孔碳和聚合物整体式吸附剂；利用正反相混合表面活性剂体系制备具有“橡皮泥”特性、可塑性强、自支撑块体介孔材料；以及利用含金属溶致液晶相技术获得磁性介孔碳；(2) 进一步提出了利用整体式介孔碳－氧化钛作为吸附－光催化剂，有效降解有毒有机污染物的思想。本项目探索了所述易与介质分离的吸附剂的普适合成路线，解决了聚合物或碳吸附剂后成型处理难和回收难的问题。提出了吸附剂再生方法，降低使用成本，具有经济和社会效益。并进一步阐述了吸附剂孔道结构性质和孔表面化学性质等与吸附性能间的内在关系，为设计新型高效吸附剂提供了理论指导。