[發(fā)明專利]一種椰子殼活性炭的改性方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510988010.5
• 申請(qǐng)日: 2015-12-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105502377A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔凱;孫秀容;酈勝;常繼兵;沈凌;王珂
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海申豐地質(zhì)新技術(shù)應(yīng)用研究所有限公司
• 主分類號(hào): C01B31/08
• 分類號(hào): C01B31/08
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于材料學(xué)領(lǐng)域，涉及一種活性炭，具體來(lái)說(shuō)是一種椰子殼活性炭的 改性方法。

技術(shù)背景

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，涉及職業(yè)病危害因素的企業(yè)數(shù)量急速增加，導(dǎo)致 職業(yè)病防治形式十分嚴(yán)峻。2011年，第十一屆全國(guó)人大常委會(huì)第二十四次會(huì)議 通過(guò)了《關(guān)于修改〈中華人民共和國(guó)職業(yè)病防治法〉的決議》，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了加 快建立健全職業(yè)衛(wèi)生技術(shù)服務(wù)體系。職業(yè)病防治的關(guān)鍵在于預(yù)防，預(yù)防的源頭在 于工作現(xiàn)場(chǎng)，因此工作場(chǎng)所職業(yè)病危害因素檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確與否直接決定了職業(yè) 病防治工作的成敗。

按照《中華人民共和國(guó)國(guó)家職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)工作場(chǎng)所空氣有毒物質(zhì)測(cè)定》多 苯類化合物(GBZ/T160.43-2004)、多環(huán)芳香烴化合物(GBZ/T160.44-2004)， 工作場(chǎng)所空氣中的萘和聯(lián)苯，可使用活性炭管采集，并以二硫化碳溶劑解吸后進(jìn) 樣，經(jīng)氣相色譜儀的色譜柱分離，氫焰離子化檢測(cè)器檢測(cè)，以保留時(shí)間定性，峰 面積定量。標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)活性炭管中的活性炭填料未進(jìn)行具體說(shuō)明。由于椰子殼活性 炭具有機(jī)械性能好易加工，對(duì)空氣中有機(jī)物的吸附能力強(qiáng)，且有國(guó)內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 可參考(1.《中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》 GB50325-2010，活性炭管中填充椰子殼活性炭；2.美國(guó)國(guó)家職業(yè)安全衛(wèi)生研究所 NIOSH，《GuidelinesforAirSamplingandAnalyticalMethodDevelopmentand Evaluation》,活性炭管中填充20-40目椰子殼活性炭)，因此國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的用于工 作場(chǎng)所空氣有毒物質(zhì)測(cè)定(包括萘和聯(lián)苯)的活性炭管中活性炭填料多為20-40 目椰子殼活性炭。但在長(zhǎng)期實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)椰子殼活性炭在對(duì)萘和聯(lián)苯具有優(yōu)異 吸附性能的同時(shí)，萘和聯(lián)苯在椰子殼活性炭上的解吸效率非常低(分別為36.0％ 和37.2％)，達(dá)不到解吸效率最低不得低于75％的要求(《中華人民共和國(guó)國(guó)家職 業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)工作場(chǎng)所空氣中化學(xué)物質(zhì)測(cè)定方法》GBZ/T210.4-2008)，從而導(dǎo)致 檢測(cè)結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果不符，無(wú)法真實(shí)反映工作場(chǎng)所空氣質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種椰子殼活性炭的改性方 法，所述的這種椰子殼活性炭的改性方法解決了現(xiàn)有技術(shù)中萘和聯(lián)苯在椰子殼活 性炭上的解吸效率非常低，達(dá)不到解吸效率最低不得低于75％的技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明提出了一種椰子殼活性炭的改性方法，包括如下步驟：

1)取20-40目的椰子殼活性炭置于第一反應(yīng)器中，然后放入馬弗爐中 350～450℃加熱氧化20～40min，冷卻至室溫后加入消解液，在150～250℃下 消解0.5～2h；

2)過(guò)濾分離經(jīng)步驟1)處理后的活性炭，用去離子水洗滌，活性炭洗滌到 洗滌液pH值為6～7為止；

3)將步驟2)得到的活性炭加入盛有堿水溶液的第二反應(yīng)器，攪拌混合后 靜置10～30h，然后過(guò)濾掉堿水溶液；

4)將步驟3)得到的活性炭加入第三反應(yīng)器中，放入馬弗爐，在350～450 ℃下活化20～40min，然后冷卻至室溫即為改性的椰子殼活性炭。

進(jìn)一步的，所述的消解液由高氯酸和硝酸組成，所述的高氯酸和硝酸的體積 比為100：850～1000；所述的高氯酸的ρ₂₀＝1.67g/mL；所述的硝酸的ρ₂₀＝1.42g/mL。

進(jìn)一步的，所述的堿水溶液中含有氫氧化鉀，所述的氫氧化鉀的質(zhì)量百分比 濃度為30～50％。

本發(fā)明還提供了通過(guò)上述改性的方法獲得的椰子殼活性炭在采集與檢測(cè)萘 或者聯(lián)苯中的用途。

本發(fā)明通過(guò)化學(xué)方法對(duì)20-40目的椰子殼活性炭進(jìn)行改性處理。使之在解吸 效率、穿透容量、通氣阻力和萘及聯(lián)苯的空白值方面均能滿足工作場(chǎng)所空氣中萘 和聯(lián)苯采集與檢測(cè)需求。

本發(fā)明的椰子殼活性炭改性方法過(guò)程簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)，成本低。按照此方 法制備的椰子殼活性炭封裝入玻璃管，制成溶劑解吸型活性炭管，各方面性能均 能滿足工作場(chǎng)所空氣中萘和聯(lián)苯采集與檢測(cè)需求。