绿色化工技术

本发明涉及气体处理技术领域，具体公开一种碳量子点、改性活性炭及制备方法和应用。碳量子点以低共熔溶剂为前驱体，经微波加热法制备；所述低共熔溶剂由摩尔比为6:1～1:2的酰胺类化合物和过渡金属化合物制备得到；所述酰胺类化合物为C4～C18的脂肪族酰胺，所述过渡金属类化合物为Fe、Ni或Co的氧化物或盐。所述改性活性炭的制备方法为：碳量子点溶液与活性炭原料焙烧制得。本发明活性炭制备过程操作方便，绿色环保，可用于工业卤代挥发性有机物(CVOCs)废气吸附，具有吸附容量高，选择性强的特点，在CVOCs处理领域有着广阔的应用前景。

重金属污染水体修复：该碳量子点改性活性炭通过表面官能团与重金属离子的特异性结合，可高效吸附工业废水中的铅、镉等有毒金属，其纳米级孔隙结构大幅提升传统活性炭的饱和吸附容量，为电镀、采矿等行业提供深度净水解决方案。

超级电容器电极材料：碳量子点修饰后的活性炭形成三维导电网络，兼具高比表面积与优异的电荷传输性能，显著提升储能器件的能量密度与循环稳定性，推动新能源储能器件向高性能化发展。

有机废气催化净化：改性活性炭表面负载的碳量子点作为催化活性中心，能在常温下激活臭氧分子分解甲醛、苯系物等VOCs，解决传统吸附材料易饱和且无法降解污染物的技术瓶颈，改善室内空气治理效果。

生物医学检测传感：碳量子点的荧光特性与活性炭的富集能力相结合，开发出高灵敏度检测重金属离子的试纸传感器，其便携式设计特别适用于现场快速筛查饮用水与食品中的痕量污染物。

 以本发明提供的低共熔溶剂为前驱体制备碳量子点，同时采用碳量子点对活性炭进行改性，通过碳量子点表面的多种官能团使得碳量子点稳定均匀地附着在活性炭的孔隙结构中，增加了活性炭的吸附位点，从而显著增加了活性炭的吸附容量；进一步，通过酰胺基团中的酰胺基团和过渡金属离子，增强活性炭对CVOCs的选择性吸附性能，从而实现活性炭对CVOCs的高容量和选择性吸附，且本发明以工业固废为活性炭原料，实现了工业废弃物的资源化利用，是一种绿色环保、生态友好的CVOCs吸附剂，在吸附法处理CVOCs方面具有很高的应用前景。