[發(fā)明專利]一種復合吸附材料及其制備方法

有效

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• 申請日: 2017-05-02
• 公開（公告）號: CN108786721B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設計）人: 楊衛(wèi)亞;凌鳳香;沈智奇;郭長友;季洪海;王麗華;王少軍;張會成
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司大連石油化工研究院
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種復合吸附材料及其制備方法，以復合吸附材料重量為基準，包括5%?50%煤粉灰、10%?50%的活性炭及10%?60%方沸石與絲光沸石共晶物；其中粉煤灰與共晶物之間通過活性炭連成一體；復合吸附材料的比表面積為300?1800m²/g，優(yōu)選為800~1600m²/g，孔容為0.3?1.5cm³/g，優(yōu)選為0.5~1.2cm³/g，機械強度為10?25N/mm。制備方法為將煤粉灰和共晶物混合后，再與酚醛樹脂混合，然后經(jīng)高溫炭化得到。本發(fā)明的復合吸附材料具有微孔、介孔和大孔多級孔道，可以廣譜性地吸附廢水中存在的各種有機污染物及重金屬離子。

技術領域

本發(fā)明涉及環(huán)保領域，具體涉及一種以煤粉灰、沸石共晶物及活性炭材料的三元復合吸附材料及其制備方法。

背景技術

隨著石油化工及相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，有機廢水已經(jīng)成為主要的水體污染源之一。有機廢水成分復雜，有機物含量大，且大多數(shù)是以苯、萘、蒽、醌等芳香基團為母體的形式存在，具有色度深、毒性強、難降解等特點，對水環(huán)境構成了日益嚴重的威脅。另外，隨著工業(yè)的迅速發(fā)展及廢水的不合理排放，水體中重金屬的污染也越來越嚴重，重金屬廢水主要來自采礦、冶煉、電子、電鍍、農(nóng)藥、顏料制造等行業(yè)，通常以一種或者兩種重金屬污染物為主，多種無機和有機污染物共存。重金屬污染的毒性大、在環(huán)境中不易代謝、易生物富集、易通過食物鏈進入人體，嚴重危害人類健康。

目前針對上述有機和重金屬污染廢水的處理方法較多，包括氧化法、光催化法、混凝法、膜分離法及吸附法等。以上處理方法中，各有利弊，其中的吸附法操作簡單，使用較為廣泛。

CN201310733073. 7提供了一種處理亞甲基藍染料廢水的方法，以硅藻土、等為原料制備吸附劑負載酵母處理染料有機廢水。該方法中使用的莫來石、方沸石、硅藻土類吸附劑比表面積較低，對各種有機分子污染物吸能力有限。同時，所用到的酵母對無機金屬離子不能起吸附或降解作用。CN201510688988.X提供一種改性核桃殼活性炭吸附劑及其制備方法，主要用于重金屬離子的吸附脫除，對于有機類的污染物作用有限。

現(xiàn)有的吸附法處理工業(yè)污水采用的吸附材料普遍具有以下缺點：不同吸附材料的飽和吸附容量各異，且受制于吸附劑的孔隙結構和表面結構，單一性質(zhì)的吸附材料很難實現(xiàn)廣譜性地處理水體中種類繁多、性質(zhì)各異的有機及無機污染物。因此，開發(fā)一種簡單而且可以高效地協(xié)同處理有機及無機廢水的吸附材料具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有不足，本發(fā)明提供了一種復合吸附材料及其制備方法。本發(fā)明的復合吸附材料具有微孔、介孔和大孔多級孔道，可以廣譜性地吸附廢水中存在的各種有機污染物及重金屬離子。

本發(fā)明的復合吸附材料，以復合吸附材料重量為基準，包括5%-50%煤粉灰、10%-50%的活性炭及10%-60%方沸石與絲光沸石共晶物；其中粉煤灰與共晶物之間通過活性炭連成一體；復合吸附材料的比表面積為300-1800m²/g，優(yōu)選為800~1600m²/g，孔容為0.3-1.5cm³/g，優(yōu)選為0.5~1.2cm³/g，機械強度為10-25N/mm。

本發(fā)明的復合吸附材料中，煤粉灰粒度為100-1000目，優(yōu)選為300-500目；煤粉灰孔徑為1-200μm，優(yōu)選為5-100μm。

本發(fā)明的復合吸附材料中，納米方沸石與絲光沸共晶物以共晶物重量為基準，納米絲光沸石含量為35%-70%，方沸石含量為30%-65%；絲光沸石晶粒形狀為近圓片狀，直徑為25-1000nm，厚度為20-200nm，方沸石晶粒為近球狀，直徑為20-600nm。

本發(fā)明的復合吸附材料的制備方法，包括如下內(nèi)容：

(一) 絲光沸石與方沸石共晶物的制備