2024-04-23 15:09:55
一种废弃一次性医用口罩制备功能性介孔碳的方法
1.本发明涉及一种废弃一次性医用口罩制备功能性介孔碳的方法，属于资源回收利用技术领域。
背景技术：
2.自新型冠状病毒爆发以来，由不可生物降解的石油基聚合物制成的个人防护用品，如一次性医用口罩等非药物干预措施，明显抑制住疫情的传播。根据国家地理的一项独立预测，全球每月消耗近1290亿个一次性医用口罩，仅在亚洲，每天就有18亿个一次性医用口罩被丢弃。存储和丢弃不当的一次性医用口罩很容易被风和雨带到海洋和土壤中。一项研究表明，一个废弃的一次性医用口罩每天可以向海洋中释放近173000根微纤维，这些微纤维很容易被生物体摄取和吸收，最终将不可避免地进入人类食物链。此外，暴露在空气中的废弃的一次性医用口罩也极易受到紫外线辐射的影响，产生微塑料并形成气溶胶，通过吸收和散射辐射而显着影响地球气候，特别是因为目前微塑料颗粒(mp)的浓度已经很高在某些地方为5650mp m
‑3，随着环境中废弃的一次性医用口罩数量的增加，未来可能会引发许多极端气候的形成。不幸的是，目前生产的一次性医用口罩均为一次性塑料保护装置，具有潜在的病毒感染风险，已成为一种新型的危险固体废物。因此，合理处置废弃的一次性医用口罩不仅有益于人类健康，还可以缓解环境压力。
3.目前，即使以正确的方式丢弃，大多数废弃的一次性医用口罩也无法回收或化学升级。它们要么进入垃圾填埋场，要么被送到焚烧炉，这容易导致有毒二次污染物的产生。在这种情况下，化学热处理为废弃的一次性医用口罩提供了另一种可靠的方法。它不仅可以杀死潜在的病毒，还可以将它们转化为有价值的材料。热裂解是废塑料最普遍的化学热处理回收方法之一。聚烯烃在废弃的一次性医用口罩中占有很大比例，其碳含量高达85.7％。然而聚烯烃的热裂解通常是无规裂解类型，其化学键的断裂是无规产生一定数量的低分子量烃。尽管在合适的催化剂存在下对一次性医用口罩进行热裂解产生限制在特定范围内的低分子量化合物的链长和结构，例如co和h2。然而，获得的产品成分复杂且分布广泛。因此，利用废弃的一次性医用口罩作为碳源制备高附加值的碳材料也是一种很有潜力的回收利用途径。
技术实现要素：
4.本发明针对目前一次性医用口罩的消耗量大，且废弃的一次性医用口罩对环境造成了严重的负担，提出了一种废弃一次性医用口罩制备功能性介孔碳的方法，本发明通过微波溶剂热法和低流速自活化碳化法实现废弃一次性医用口罩到功能性介孔碳的转化，可避免碱或其他活化金属盐的使用，得到高比表面积的介孔碳。
5.一种废弃一次性医用口罩制备功能性介孔碳的方法，具体步骤如下：
6.(1)将废弃一次性医用口罩破碎后，将其加入到含有添加剂的浓硫酸中，在微波条件下反应5～30min，经水洗和干燥得到多元素掺杂的废弃一次性口罩粉末；其中添加剂为
背景技术：
2.自新型冠状病毒爆发以来，由不可生物降解的石油基聚合物制成的个人防护用品，如一次性医用口罩等非药物干预措施，明显抑制住疫情的传播。根据国家地理的一项独立预测，全球每月消耗近1290亿个一次性医用口罩，仅在亚洲，每天就有18亿个一次性医用口罩被丢弃。存储和丢弃不当的一次性医用口罩很容易被风和雨带到海洋和土壤中。一项研究表明，一个废弃的一次性医用口罩每天可以向海洋中释放近173000根微纤维，这些微纤维很容易被生物体摄取和吸收，最终将不可避免地进入人类食物链。此外，暴露在空气中的废弃的一次性医用口罩也极易受到紫外线辐射的影响，产生微塑料并形成气溶胶，通过吸收和散射辐射而显着影响地球气候，特别是因为目前微塑料颗粒(mp)的浓度已经很高在某些地方为5650mp m
‑3，随着环境中废弃的一次性医用口罩数量的增加，未来可能会引发许多极端气候的形成。不幸的是，目前生产的一次性医用口罩均为一次性塑料保护装置，具有潜在的病毒感染风险，已成为一种新型的危险固体废物。因此，合理处置废弃的一次性医用口罩不仅有益于人类健康，还可以缓解环境压力。
3.目前，即使以正确的方式丢弃，大多数废弃的一次性医用口罩也无法回收或化学升级。它们要么进入垃圾填埋场，要么被送到焚烧炉，这容易导致有毒二次污染物的产生。在这种情况下，化学热处理为废弃的一次性医用口罩提供了另一种可靠的方法。它不仅可以杀死潜在的病毒，还可以将它们转化为有价值的材料。热裂解是废塑料最普遍的化学热处理回收方法之一。聚烯烃在废弃的一次性医用口罩中占有很大比例，其碳含量高达85.7％。然而聚烯烃的热裂解通常是无规裂解类型，其化学键的断裂是无规产生一定数量的低分子量烃。尽管在合适的催化剂存在下对一次性医用口罩进行热裂解产生限制在特定范围内的低分子量化合物的链长和结构，例如co和h2。然而，获得的产品成分复杂且分布广泛。因此，利用废弃的一次性医用口罩作为碳源制备高附加值的碳材料也是一种很有潜力的回收利用途径。
技术实现要素：
4.本发明针对目前一次性医用口罩的消耗量大，且废弃的一次性医用口罩对环境造成了严重的负担，提出了一种废弃一次性医用口罩制备功能性介孔碳的方法，本发明通过微波溶剂热法和低流速自活化碳化法实现废弃一次性医用口罩到功能性介孔碳的转化，可避免碱或其他活化金属盐的使用，得到高比表面积的介孔碳。
5.一种废弃一次性医用口罩制备功能性介孔碳的方法，具体步骤如下：
6.(1)将废弃一次性医用口罩破碎后，将其加入到含有添加剂的浓硫酸中，在微波条件下反应5～30min，经水洗和干燥得到多元素掺杂的废弃一次性口罩粉末；其中添加剂为