【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种利用废弃塑料制备多孔水热碳材料的方法与应用，属于有机废弃物资源再利用。
技术介绍
1、塑料作为一种重要的基础材料，已经广泛应用于经济社会的方方面面，给人们生产生活带来诸多便利的同时，也带来了巨大的环境挑战。聚乙烯（pe）、聚丙烯（pp）、聚苯乙烯（ps）、聚氯乙烯（pvc）和聚对苯二甲酸乙二醇酯（pet）等是城市固体废物中塑料废物的主要成分。塑料垃圾约占城市固体废物总重量的8%，约占体积的18%。世界各地的塑料垃圾数量不断增加。因此，将混合塑料废物升级再造成高附加值产品具有重大意义。
2、徐广强研究了在zn(hmds)2的推动下，通过“一锅”解聚法选择性将商业塑料和混合塑料转化为高附加值化学品或原始单体（acs sustainable chemistry & engineering,2022, 10, 30, 9860-9871）。xuecheng chen通过焙烧和刻蚀将废弃聚对苯二甲酸乙二醇酯多孔碳材料具有较高的比表面积的分级多孔碳（science of the total environment2020, 723, 138055）。马丁研究了聚氯乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯共解聚为对苯二甲酸和1,2-二氯乙烷(nature sustainability 2023, 6, 1685-1692)。然而，上述过程复杂，伴随副产物生成，不利于产物分离。
3、因此，亟需开发一种无污染、简单易行且高效处理废弃塑料和废弃混合塑料的方法。将固体废弃塑料及其混合物转化为高附加值多孔水热碳材料则
技术实现思路
1、本专利技术针对废弃塑料难以回收以及环境污染等问题，提供了一种利用废弃塑料制备多孔水热碳材料的方法与应用。
2、为了达到上述目的，本专利技术采用了下列技术方案：
3、一种利用废弃塑料制备多孔水热碳材料的方法：在密闭容器中，将废弃塑料加至与水不互溶的有机溶剂及水中，并加入不溶于水或微溶于水的无机碱催化剂，在超声辅助下形成有机-水乳液体系，进一步经水热碳化得到多孔碳材料。进一步，分离反应后的固相物种，经0.01 mol∙l-1盐酸浸泡洗涤三次，水洗三次和乙醇洗三次后，在80~120℃下烘干4~24 h。
4、上述废弃塑料选自聚对苯二甲酸乙二醇酯（pet）、聚丙烯（pp）、聚乙烯（pe）、聚氯乙烯（pvc）、聚氨酯（pu）、聚苯乙烯（ps）。
5、上述与水不互溶的有机溶剂选自环己烷、辛烷、庚烷、石油醚、甲苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯、联苯、环己酮。有机溶剂-水体系中，有机溶剂与水的体积比为 m， m范围为10~500。废弃塑料质量与有机溶剂-水的体积比为 r， r范围为0.005～0.5g/ml。
6、上述无机碱催化剂选自mg(oh)2、ca(oh)2、ba(oh)2、sr(oh)2、cao、mgo、bao、sro。无机碱催化剂与废弃塑料质量比为 c， c范围为0.01~1。
7、上述制备方法中，将含有废弃塑料的有机溶剂-水体系超声辅助下形成乳液，超声功率为200~1800 w，超声时间为30~240 min。
8、上述制备方法中，水热处理反应温度为160~280℃，反应时间为6~120 h。
9、上述方法制备得到的多孔水热碳材料。所述多孔水热碳材料可应用在光催化氧气还原制备过氧化氢，或水分解析氢，或二氧化碳还原制一氧化碳，或重金属离子吸附中。所述光催化反应在去离子水中进行，催化剂可以悬浮在反应体系中，或将其涂抹在不吸收可见光和紫外光的载体上(如石英片上)。光催化反应可在石英管中或在固定床反应器上进行。反应气体通过鼓泡的方式进入装置中，或者以气液两相混合的形式进行反应器。光催化反应在紫外可见光范围内进行，光源包括太阳光或人造光源(如氙灯、led、钨灯、汞灯等)。
10、吸附实验在制备的含重金属离子的溶液中进行，吸附剂悬浮在反应体系中，进行搅拌。通过测定一定接触时间下的吸附量来量化对重金属的去除效率。
11、本专利技术针对废弃塑料填埋和焚烧过程中污染环境，开发了一种利用有机-水乳液体系水热处理废弃塑料的方。法与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：(1)利用不溶于水的无机碱促进有机-水乳液体系的形成，并在水热处理过程中催化废弃塑料转化为多孔碳材料；(2)所得的固体多孔碳材料作为催化剂和吸附剂，表现出优异的光催化和吸附性能。
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1.一种利用废弃塑料制备多孔水热碳材料的方法，其特征在于：在密闭容器中，将废弃塑料加至与水不互溶的有机溶剂及水中，并加入不溶于水或微溶于水的无机碱催化剂，在超声辅助下形成有机-水乳液体系，进一步经水热碳化得到多孔碳材料。
2.根据权利要求1所述制备多孔水热碳材料的方法，其特征在于：所述废弃塑料选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯、聚苯乙烯。
3.根据权利要求1所述制备多孔水热碳材料的方法，其特征在于：所述与水不互溶的有机溶剂选自环己烷、辛烷、庚烷、石油醚、甲苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯、联苯、环己酮。
4.根据权利要求1所述制备多孔水热碳材料的方法，其特征在于：有机溶剂-水体系中，有机溶剂与水的体积比为M，M范围为10~500。
5.根据权利要求4所述制备多孔水热碳材料的方法，其特征在于：废弃塑料质量与有机溶剂-水的体积比为R，R范围为0.005～0.5g/mL。
6.根据权利要求1所述制备多孔水热碳材料的方法，其特征在于：所述无机碱催化剂选自Mg(OH)2、Ca(OH)2、Ba(OH)2、Sr
7. 根据权利要求1所述制备多孔水热碳材料的方法，其特征在于：将含有废弃塑料的有机溶剂-水体系超声辅助下形成乳液，超声功率为200~1800 W，超声时间为30~240 min。
8.根据权利要求1所述制备多孔水热碳材料的方法，其特征在于：水热处理反应温度为160~280℃。
9.权利要求1~8任意之一所述方法制备得到的多孔水热碳材料。
10.权利要求9所述多孔水热碳材料在光催化氧气还原制备过氧化氢，或水分解析氢，或二氧化碳还原制一氧化碳，或重金属离子吸附中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种利用废弃塑料制备多孔水热碳材料的方法，其特征在于：在密闭容器中，将废弃塑料加至与水不互溶的有机溶剂及水中，并加入不溶于水或微溶于水的无机碱催化剂，在超声辅助下形成有机-水乳液体系，进一步经水热碳化得到多孔碳材料。
2.根据权利要求1所述制备多孔水热碳材料的方法，其特征在于：所述废弃塑料选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯、聚苯乙烯。
3.根据权利要求1所述制备多孔水热碳材料的方法，其特征在于：所述与水不互溶的有机溶剂选自环己烷、辛烷、庚烷、石油醚、甲苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯、联苯、环己酮。
4.根据权利要求1所述制备多孔水热碳材料的方法，其特征在于：有机溶剂-水体系中，有机溶剂与水的体积比为m，m范围为10~500。
5.根据权利要求4所述制备多孔水热碳材料的方法，其特征在于：废弃塑料...
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