[發明專利]TiO2光催化活性炭再生方法

在審

• 申請號: 201611200031.7
• 申請日: 2016-12-22
• 公開（公告）號: CN106732487A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 厲國成;厲正建
• 申請（專利權）人: 桂東縣湘浙活性炭有限公司
• 主分類號: B01J20/34
• 分類號: B01J20/34;B01J20/20
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司11246
• 代理人: 夏艷

技術領域

本發明屬于活性炭再生技術領域，具體涉及TiO₂光催化活性炭再生方法。

背景技術

目前木質活性炭傳統再生方法主要有：熱再生法、生物再生法、濕式氧化再生法、溶劑再生法等；但傳統的活性炭再生技術除了各自有不少弊端外，通常還有三點共同的缺陷：①再生過程中活性炭損失往往較大；②再生后活性炭吸附能力會有明顯下降；③再生時產生的尾氣會造成空氣的二次污染。因此，人們或對傳統的再生技術進行改進,或探索全新的再生技術。

實踐證明，再生方法的經濟性成為制約該法在環境工程領域更加廣泛應用的主要瓶頸。因此，如何選擇經濟有效的再生方法成為使用活性炭吸附技術的關鍵所在。活性炭再生過程中首先應當考慮盡量減少對炭基質本身的影響，即盡量保持原有的炭骨架，以便反復使用而不會對活性炭吸附性能產生很大的影響；其次隨著活性炭用量的不斷增加，人們對環境標準的要求提高了，要求活性炭再生后產生的二次污染盡可能小；考慮到再生炭的經濟性問題，盡量使活性炭再生工藝簡單，設備操作容易，生產規模可以控制。

TiO₂光催化再生法是在借助光催化劑表面受光子激發產生的高活性強氧化劑·OH自由基，將水體中絕大多數的有機及部分無機污染物氧化，使其逐步氧化降解，最終生成CO₂、H₂O等無害或低毒物質，活性炭內的吸附位逐步空出，從而實現活性炭的光催化再生。TiO₂光催化技術是近年迅速發展起來的一種發展前景相當看好的環境友好高級氧化技術。如果能將光催化技術應用到活性炭再生中去，則會提供一種全新的活性炭再生方法。這種活性炭的再生方法簡單，能增強活性炭的凈化能力，光催化反應速率還能將反應的副產物吸附使污染物完全凈化，沒有二次污染。因此光催化技術具有很好的發展趨勢，在環境保護方面有巨大的發展潛力。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供TiO₂光催化活性炭再生方法，該方法具體包括以下步驟：

(1)將吸附位點飽和的活性炭粉碎至粒徑80～150目；

(2)配制光催化懸浮液：將平均粒徑為80～300nm的TiO₂均勻分散于溶液中，得到光催化懸浮液；

(3)將步驟(1)粉碎后的飽和活性炭置于上述光催化懸浮液中，于51～56℃，在光照下進行催化再生。

其中，上述TiO₂光催化活性炭再生方法步驟(2)中，所述TiO₂在光催化懸浮液中的濃度為4～15g/L。

優選的，上述TiO₂光催化活性炭再生方法步驟(2)中，所述TiO₂在光催化懸浮液中的濃度為8～12g/L。

其中，上述TiO₂光催化活性炭再生方法步驟(2)中，所述溶液的pH值為3.0～4.5。

其中，上述TiO₂光催化活性炭再生方法步驟(3)中，所述光照條件為：日光照射或者紫外光照射。

其中，上述TiO₂光催化活性炭再生方法步驟(3)中，所述催化再生的時間為24～40h。

本發明的有益效果是：本方法借助納米TiO₂光催化劑表面受光子激發產生的高活性強氧化劑·OH自由基，將活性炭吸附的絕大多數的有機及部分無機污染物氧化，使其逐步氧化降解，最終生成二氧化碳、水等無害或低毒物質，使活性炭內的吸附位逐步空出，從而實現活性炭的再生。本方法活性炭再生效率高達89％，再生后的活性炭能夠至少重復利用5次。

具體實施方式

本發明提供了TiO₂光催化活性炭再生方法，該方法具體包括以下步驟：

(1)將吸附位點飽和的活性炭粉碎至粒徑80～150目；

(2)配制光催化懸浮液：將平均粒徑為80～300nm的TiO₂均勻分散于溶液中，得到光催化懸浮液；所述TiO₂在光催化懸浮液中的濃度為4～15g/L；

(3)將步驟(1)粉碎后的飽和活性炭置于上述光催化懸浮液中，于51～56℃，在光照下進行催化再生。

優選的，上述TiO₂光催化活性炭再生方法步驟(2)中，所述TiO₂在光催化懸浮液中的濃度為8～12g/L。

其中，上述TiO₂光催化活性炭再生方法步驟(2)中，所述溶液的pH值為3.0～4.5。