[發明專利]一種改性活性炭復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202010414548.6
• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN111604029A
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 吳丹妮
• 申請（專利權）人: 吳丹妮
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/30;B01D53/02;C01B32/348;C01B32/324;C01G23/053;B82Y30/00;B01J21/06;B01J21/18;B01D53/86
• 代理公司: 北京陽光天下知識產權代理事務所(普通合伙) 11671
• 代理人: 黃亞男

本發明公開了一種改性活性炭復合材料的制備方法，包括以下步驟：步驟A，將蛭石放到稀硫酸中浸泡，再放到烘箱中干燥，再熱處理；步驟B，將椰殼、木屑混合，升溫裂解，得到生物炭；步驟C，將生物炭與氫氧化鈉混合，高溫處理，得到活性炭；步驟D，將預處理蛭石、活性炭、膨脹石墨混合球磨，得到混合粉體；步驟E，向無水乙醇中滴加鈦酸丁酯、硝酸，攪拌反應，再加入混合粉末，得到混合溶液；步驟F，將混合溶液進行真空干燥，得到改性活性炭復合材料。本發明制備的改性活性炭復合材料在制備納米二氧化鈦的過程中混入活性炭，增強了活性炭對有害氣體的吸附能力，另外納米二氧化鈦還具有一定的殺菌抑菌的能力，提高了凈化效果。

技術領域

本發明涉及復合材料技術領域，具體涉及一種改性活性炭復合材料及其制備方法。

背景技術

室內污染物主要包括甲醛、苯、氨、TVOC等，雖然濃度不高，但人體長時間處于這種環境中會嚴重危害人體健康，目前除去室內污染物的方法主要有兩種：一種是吸附法，即采用具有吸附能力的多孔物質(如活性炭、硅藻土等)將污染物從氣相轉移到吸附劑中；另一種是光催化凈化法，利用光催化劑在紫外線或可見光照射下生產的空穴，具有氧化分解能力，在室溫下可將有機污染物分解為二氧化碳和水等無機物。

活性炭是一種多孔性的含碳物質，具有高度發達的孔隙構造，具有較高的比表面積，是一種優良的吸附劑。其吸附作用由物理吸附和化學吸附共同達成。

中國專利CN106512941A公開了一種復合納米二氧化鈦活性炭吸附劑，吸附劑由以下方法制備得到：復合納米二氧化鈦溶膠與活性炭粉按照質量比10:2～5.5充分混合，真空干燥16～20h；所述復合納米二氧化鈦溶膠是由納米二氧化鈦和納米銀復合所得。但專利制備的吸附能力不佳。

中國專利CN106517188A公開了一種環保治理用煤基活性炭制備方法，具體步驟如下：將無煙煤粉末、焦油和果殼反應得到活性炭粉末，將活性炭粉末通過溶脹和擴孔工藝，得到改性活性炭粉末；將秸稈粉末、改性天青石粉末和有機溶劑攪拌均勻，得到第一混合溶液；將改性活性炭粉末、活化劑和活化助劑加入裝有第一混合溶液的攪拌機中，進行活化反應，得到活化料；步驟五，將活化料進行冷卻、酸洗、水洗和干燥，即可得到成品。但是該專利不具有抑菌效果。

發明內容

本發明針對上述問題，提供一種改性活性炭復合材料及其制備方法。

本發明解決上述問題所采用的技術方案是：一種改性活性炭復合材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟A，將蛭石放到稀硫酸中，浸泡12小時～16小時，再放到烘箱中干燥20分鐘，再熱處理1小時，破碎篩選粒徑在100目～200目的顆粒，得到預處理蛭石；經熱處理后蛭石變為膨脹蛭石，具有更加豐富的孔隙結構和比表面積，可起到吸附的作用；

步驟B，將椰殼、木屑以重量比1:2～4混合，在氮氣保護下升溫至600℃～750℃進行裂解反應2小時～4小時，破碎至100目～200目后，得到生物炭；

步驟C，將步驟B得到的生物炭與氫氧化鈉以重量比1:1.5混合，在氮氣氣氛下，680℃處理60分鐘～90分鐘，經水洗至中性、干燥后，得到活性炭；使用活化劑氫氧化鈉對生物炭進行活化擴孔，提高碳材料的比表面積；

步驟D，將步驟A得到預處理蛭石、步驟C得到的活性炭、膨脹石墨混合，以600r/min～700r/min的速率球磨6小時～8小時，得到混合粉體；預處理蛭石、活性炭和膨脹石墨三者多孔材料經高速率長時間球磨處理后，可改變膨脹石墨的片層結構，并與預處理蛭石、活性炭相互纏繞、結合在一起，形成多洞結構的復合粉體，具有較高的吸附性能；