[發明專利]一種復合炭材料制備方法

有效

• 申請號: 201710060403.9
• 申請日: 2017-01-25
• 公開（公告）號: CN106833697B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 朱明;劉涵;吉峰
• 申請（專利權）人: 北京凱風泰智能技術研究有限公司
• 主分類號: C10B53/02
• 分類號: C10B53/02;B01J21/18
• 代理公司: 北京律遠專利代理事務所(普通合伙) 11574
• 代理人: 全成哲

本發明提供了一種復合炭材料制備方法，該方法包括：將斜發沸石與粉碎的秸稈混合均勻，然后在硝酸溶液中浸泡，再進行水蒸汽炭化處理，得到復合炭材料。該復合炭材料兼具有活性炭和斜發沸石的優點，能夠有利地用作催化劑載體。

技術領域

本發明屬于炭功能材料技術領域，具體涉及一種復合炭材料制備方法，更具體地涉及一種結合有沸石的炭功能材料制備方法。

背景技術

斜發沸石是沸石礦物中的一種，也是最豐富的一種。斜發沸石是含水的堿金屬鋁硅酸鹽，它脫水后可具有分子篩的功能，可以從空氣中有選擇地提取氮并使氧富集。斜發沸石還可作為離子交換劑，它還是造紙工業中的填充劑、膨脹劑和吸附劑。

活性炭是一種多孔性的含炭物質，它具有高度發達的孔隙構造，具有很高的比表面積，是一種極優良的吸附劑和催化劑載體。而其吸附作用是通過物理性吸附力與化學性吸附力達成。由于六環炭的不規則排列，使得活性炭具有多微孔體積及高表面積的特性。

CN103785353A公開了一種煤矸石制備活性炭-沸石復合材料及其制備方法，包括以下步驟：壓條成型，將煤矸石粉碎后與瀝青粉體充分混合，加入白炭黑和水和成泥狀，壓條成型，烘干；碳化處理，將烘干后的壓條在氮氣氛圍下高溫處理；二氧化碳活化處理，將氮氣換成二氧化碳，高溫處理24h，冷卻至室溫；將活化后的樣品與NaOH、KOH放入容器中，加入蒸餾水浸沒活化樣品，進行水熱晶化，之后用蒸餾水洗滌至pH值7-8，于90℃下烘干得到活性炭-沸石復合材料。

CN1583243A公開了一種活性炭/沸石雙功能吸附材料及其制備方，具體涉及一種以煤矸石為原料制備的活性炭/沸石雙功能吸附材料及其制備方法，其包括將原料煤矸石、堿和水三者混和均勻，壓制為片狀、柱狀或球形的型體,型體在氮氣保護下高溫堿熔活化，再經老化，水熱晶化，洗滌，干燥等步驟制備出活性炭/沸石雙功能吸附材料。

CN105776206A公開了一種木質素基分子篩活性炭的制備方法，它包括如下步驟：(1)將木質素溶于氫氧化鈉水溶液中，加入模版劑，在攪拌條件下進行反應；反應完成后，過濾，取固體部分烘干后備用；(2)將步驟(1)中所得的烘干后的固體部分于惰性氣體保護下炭化并冷卻至室溫后，取炭化產物洗滌后過濾，固體部分經烘干即得木質素基分子篩活性炭。

CN104028220A公開了一種13X型沸石-活性炭復合材料及其制備方法。該復合材料的晶粒尺寸為1～2微米的多孔結構，其孔徑為0.8～1納米。

CN105439169A公開了一種利用粉煤灰和活性炭合成鈉型沸石的方法，包括以下步驟：一、粉碎：對粉煤灰進行球磨，過篩備用；二、煅燒：將粉煤灰置于馬弗爐中煅燒，取出冷卻備用；三、去鐵：將粉煤灰與鹽酸溶液混合，加熱攪拌后過濾，水洗至中性，烘干備用；四、陳化：將粉煤灰與碳酸鈉混合均勻，放入馬弗爐中煅燒，取出冷卻后再用研缽碾細備用；五、加活性炭：向粉煤灰中加入活性炭，混合后備用；六、晶化：將混合物與氫氧化鈉溶液混合，在室溫下攪拌陳化后備用；七、洗滌和干燥：將混合物置于反應釜中，加熱晶化，經水洗、干燥后制得鈉型沸石產品。

“沸石-活性炭復合材料的吸附性能研究”，高巍，化工管理，2016年29期，將沸石與活性炭兩種物質制作成為沸石活性炭符合材料可有效提高其吸附性,適用于大多數工業流體吸附需求。本文就沸石-活性炭符合材料的吸附性能進行研究,為工業生產提供參考。

然而，在上述文獻和其它現有技術中，生產的炭材料功能單一，附加值不高。另外，斜發沸石是最為豐富的沸石礦物，然而由于其酸性和孔隙結構方面的缺陷，在催化劑載體應用中受到很大局限，多用作濾料。進一步地，在現有的沸石與活性炭復合方法中，復合效果較差，難以實現二者的真正結合。因此需要一種能夠將二者有機結合的復合炭材料制備方法。

發明內容