[發明專利]一種用于苯系物氣相消除的吸附材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201410543110.2
• 申請日: 2014-10-14
• 公開（公告）號: CN104258815A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 錢蘇晉;劉鋼;張文祥;耿龍龍
• 申請（專利權）人: 北京恒泰實達科技股份有限公司
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/30;B01D53/02
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務所 11337
• 代理人: 席小東

技術領域

本發明屬于苯系物氣體凈化消除技術領域，具體涉及一種用于苯系物氣相消除的吸附材料及其制備方法。

背景技術

芳香化合物，尤其是苯和甲苯，均屬于重要的有機化合物，無論是作為原材料還是充當溶劑，都具有極其重要的用途。隨著近年來化學工業的發展，以苯和甲苯為原料或者中間體的產品在人們的衣食住行中發揮了極其重要的作用。然而，不可忽略的是，苯和甲苯同時具有揮發性極強、易燃、劇毒、致癌和誘變等性質，在使用過程中會自然揮發，可見，如果處置不當發生泄露無疑會對人類身體健康和生態環境造成巨大的破壞。

據統計，很大比例的農藥均含有苯系物(苯、甲苯或其衍生物)，在殺蟲除害的同時不可避免地會揮發到大氣中。人們生活中的很多器件均是由塑料、樹脂等材料制備，在使用的過程中也會揮發出一定量的苯系物及其衍生物等有害物質。現代裝修所用的油漆、涂料等裝潢材料更是絕大部分也含有苯/甲苯，在美化家居的同時，也對人們的身體健康狀況帶來巨大的威脅。

目前解決苯/甲苯污染的途徑很多，一般根據泄露的程度不同選擇吸附、坑埋、覆蓋、蒸汽分解等方法。但對于氣相泄露，最行之有效的方法是采用吸附材料進行吸附。

目前，吸附材料多為改性分子篩、高分子樹脂，氧化物和活性炭等。如專利CN?101875005?A公開了苯乙烯-二乙烯基苯共聚物復合材料用于苯吸附，但是，該種吸附材料需要繁雜的制備工藝，并且，在制備過程中，需要腈的衍生物和呋喃等劇毒物質作為添加劑。專利CN?102274703?A公開了利用廢棄活性氧化鋁進行苯吸附應用，雖然具有環保性，但其對苯的吸附效率非常有限。

活性炭由于其成本低、效率高、重復性好等特點頗受大家青睞。目前市場供應的商業活性炭種類繁多，吸附性能較好的椰殼活性炭，其苯系物的吸附容量一般介于100-250mg/g之間，而且面臨高額的成本。而資源豐富，形狀可調的煤質活性炭面臨著吸附容量較低(一般<150mg/g)的問題。因此，如何通過簡單、綠色、環保的手段大幅增加商業活性碳的吸附容量和吸附效率，具有重要的實際應用價值。

發明內容

針對現有技術存在的缺陷，本發明提供一種用于苯系物氣相消除的吸附材料及其制備方法，用以解決上述問題。

本發明采用的技術方案如下：

本發明提供一種用于苯系物氣相消除的吸附材料，包括以下重量份的原料組分：

活性炭??????????100重量份

有機分子前驅體??5-200重量份；

其中，所述吸附材料的比表面積為800-2000m²/g，孔容為1.5-3.0cm³/g。

優選的，包括以下重量份的原料組分：

活性炭??????????100重量份

有機分子前驅體??100重量份；

其中，所述吸附材料的比表面積為1500m²/g，孔容為2.0cm³/g。

優選的，所述活性炭為具有不同形狀和粒徑的煤質活性炭、果殼活性炭、木質活性炭或瀝青基活性炭。

優選的，所述有機分子前驅體為碳氫化合物、芳香化合物或生物質中的一種或幾種。

優選的，所述碳氫化合物包括檸檬酸、酒石酸、琥珀酸、乙二酸、抗壞血酸、蔗糖和葡萄糖；所述芳香化合物包括鄰苯二酚、間苯二酚和對苯二酚；所述生物質包括明膠、阿拉伯膠、瓊脂和纖維素。

本發明還提供一種用于苯系物氣相消除的吸附材料的制備方法，包括以下步驟：

S1，稱取配方量的有機分子前驅體，使其溶解到蒸餾水中，得到均一穩定的有機分子分散液；

S2，稱取配方量的活性炭，然后將稱取到的活性炭完全浸入S1得到的有機分子分散液中，使用有機分子分散液對活性炭進行涂刷處理，使有機分子分散液充分進入活性炭的微孔中，經過時間T1后過濾，濾出活性炭；

S3，對S2過濾出的活性炭進行干燥處理，得到有機分子-活性炭復合物；

S4，對S3得到的有機分子-活性炭復合物進行焙燒處理，得到改性活性炭，該改性活性炭即為最終制備得到的用于苯系物氣相消除的吸附材料。

優選的，S1中，有機分子前驅體溶解到蒸餾水的方法為：

在超聲場作用下，使有機分子前驅體充分溶解到蒸餾水中；其中，超聲場功率為：300瓦-3000瓦；超聲場作用時間為：5-60分鐘；或者