[發(fā)明專利]一種殼層結(jié)構(gòu)無(wú)機(jī)膠凝活性炭顆粒及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210047722.3
• 申請(qǐng)日: 2012-02-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102580678A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳任平;龍先兵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福州大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J20/20
• 分類號(hào): B01J20/20;B01J20/30
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于新型功能材料與復(fù)合材料領(lǐng)域，具體涉及一種殼層結(jié)構(gòu)無(wú)機(jī)膠凝活性炭顆粒及其制備方法。

背景技術(shù)

作為一種重要的吸附功能材料，活性炭的生產(chǎn)和應(yīng)用已經(jīng)有100多年的歷史。由于其豐富的孔結(jié)構(gòu)和發(fā)達(dá)的比表面積，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于液相和氣相的吸附、精制、脫色、分離及催化領(lǐng)域，在醫(yī)藥、環(huán)保、食品、化工等方面具有重要意義。但活性炭有形狀松散，易燃易爆、強(qiáng)度低，易掉色、回收困難等缺點(diǎn)，現(xiàn)有的各種成型活性炭制品，顏色單一，容易掉色而造成黑色污染。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種殼層結(jié)構(gòu)無(wú)機(jī)膠凝活性炭顆粒及其制備方法，它在活性炭為主體的內(nèi)核表面上、均勻地包裹一層無(wú)機(jī)膠凝材料的外殼，制成既美觀適用，又能凈化水和空氣的多功能材料，可以廣泛地應(yīng)用于工業(yè)及日常生活的諸多領(lǐng)域，在美化與凈化環(huán)境方面均可發(fā)揮十分重要的作用。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種殼層結(jié)構(gòu)無(wú)機(jī)膠凝活性炭顆粒的內(nèi)部是以活性炭為主體的內(nèi)核，外表包裹一層無(wú)機(jī)膠凝材料的殼層。

所述的無(wú)機(jī)膠凝材料是水泥、石膏或石灰；所述的殼層的厚度為0.5-1mm。

一種殼層結(jié)構(gòu)無(wú)機(jī)膠凝活性炭顆粒的制備方法，采用活性炭與無(wú)機(jī)膠凝材料為主要原料，經(jīng)過(guò)配料、內(nèi)核成型、包殼、養(yǎng)護(hù)和干燥這些步驟制得所述的殼層結(jié)構(gòu)無(wú)機(jī)膠凝活性炭顆粒。

所述的制備方法的具體步驟為：

1）配料：將活性炭與粘結(jié)劑按活性炭60-90wt%，普通硅酸鹽水泥10-40?wt?%稱取后混合均勻；

2）內(nèi)核成型：將步驟1）的混合料加水混勻并搓成直徑為1-2cm的小球；

3）包殼：將步驟2）剛搓好的小球置于可轉(zhuǎn)動(dòng)的容器內(nèi)，通過(guò)篩子均勻地將殼層材料撒落并粘附在滾動(dòng)著的小球表面上，滾動(dòng)至表面均勻光滑為止；

4）養(yǎng)護(hù)：將包裹好外殼的小球放在室內(nèi)靜置24-48小時(shí)，再放入潮濕的容器中養(yǎng)護(hù)7-10天；

5）干燥：將養(yǎng)護(hù)后的樣品于100-150℃下烘干10-12小時(shí)。

為了美觀，在無(wú)機(jī)膠凝材料中摻入各種顏料，制得彩色活性炭顆粒；為提高其透氣性，在無(wú)機(jī)膠凝材料中摻入硅藻土或沸石。

本發(fā)明的效益和優(yōu)越性在于：

1）活性炭外表包裹上一層薄薄的外殼后，解決了活性炭強(qiáng)度低、易掉色、難回收、易燃易爆、不美觀等缺點(diǎn)，廣泛適用于水與空氣的凈化處理，再生處理方便。

2）制備方法簡(jiǎn)單易行，原料易得，無(wú)需進(jìn)行高溫處理，能耗低，適合大規(guī)模生產(chǎn)。

3）本發(fā)明的產(chǎn)品是一種能凈化水和空氣的多功能材料，可以廣泛地應(yīng)用于工業(yè)及日常生活的諸多領(lǐng)域，既美觀又實(shí)用。

具體實(shí)施方式

（1）????配料：將活性炭與粘結(jié)劑按一定的配比稱取后混合均勻。

（2）????內(nèi)核：將上述混合料加適量水后，搓成小球。

（3）????包殼：將上述剛搓好的小球置于可轉(zhuǎn)動(dòng)的容器內(nèi)，通過(guò)篩子均勻地將殼層材料撒落并粘附在滾動(dòng)著的小球表面上，滾動(dòng)至表面均勻光滑為止。

（4）????養(yǎng)護(hù)：將包裹好外殼的小球放在室內(nèi)靜置24小時(shí)之后，再放入潮濕的容器中養(yǎng)護(hù)7天以上。

（5）????干燥：將養(yǎng)護(hù)后的樣品放入烘箱干燥即可。

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明內(nèi)容進(jìn)行具體說(shuō)明，但是本發(fā)明不僅限于此：

實(shí)施例1：

利用市售椰子殼活性炭粉末、普通硅酸鹽水泥為原料制備殼層結(jié)構(gòu)無(wú)機(jī)膠凝活性炭顆粒，其內(nèi)核原料配方如下：椰殼活性炭70%，普通硅酸鹽水泥30%；包外殼原料為白水泥；

制備步驟：

(1)??????????配料：將原料按上述配比稱取后混合均勻。

(2)??????????成型：將原料倒入容器中，加適量水，搓成一個(gè)個(gè)直徑約為1cm左右的小圓球，當(dāng)做內(nèi)核。

(3)??????????包殼：將白水泥置于250目篩中，慢慢撒入滾動(dòng)著的小圓球內(nèi)核的濕潤(rùn)表面上；直至小球表面的白水泥均勻光滑為止。

(4)??????????養(yǎng)護(hù)：室內(nèi)放置24小時(shí)之后，再放入潮濕的容器中養(yǎng)護(hù)7天以上。

(5)??????????干燥：將養(yǎng)護(hù)后的樣品放入100℃恒溫干燥箱干燥，即可外表白色的活性炭顆粒制品。

性能測(cè)試：

(1)????????????碘吸附值：475.06mg/g

(2)????????????甲醛吸附量：212.94mg/g