[發(fā)明專利]一種用于水處理的磁性活性炭吸附劑的制備方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710421040.7 | 申請日： | 2017-06-07 |
| 公開（公告）號： | CN106984272A | 公開（公告）日： | 2017-07-28 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 王詩生;戴波;盛廣宏;于冬冬;練建軍;王萍 | 申請（專利權(quán)）人： | 安徽工業(yè)大學(xué) |
| 主分類號： | B01J20/20 | 分類號： | B01J20/20;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28 |
| 代理公司： | 南京知識律師事務(wù)所32207 | 代理人： | 蔣海軍 |
| 地址： | 243002 安徽*** | 國省代碼： | 安徽;34 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 用于 水處理 磁性 活性炭 吸附劑 制備 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于水處理吸附劑制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種賦予活性炭優(yōu)良磁學(xué)性能的磁性Fe3O4顆粒/活性炭吸附劑的制備方法。
背景技術(shù)
吸附法由于操作簡單，能耗低而備受青睞。吸附劑為多孔性物質(zhì)，具有較大的比表面積，其中活性炭是目前最有效的吸附劑之一。活性炭按其尺寸大小可分為粉末活性炭(PAC)和顆粒活性炭(GAC)兩大類，粉末活性炭因其粒徑小、比表面積大等特點(diǎn)對目標(biāo)污染物具有很好的吸附性能，但存在吸附后難以固液分離的缺點(diǎn)。粉末活性炭在我國幾乎都是一次性使用的，通常會結(jié)合其它工藝(如混凝、活性污泥法)運(yùn)行以強(qiáng)化處理效果，產(chǎn)生的污泥再生難度大，吸附質(zhì)成分復(fù)雜，未經(jīng)妥善處理而簡易填埋、隨意堆放，會對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。
為了解決粉末活性炭吸附后固液難以分離的問題，已有學(xué)者將磁性顆粒負(fù)載在粉末活性炭的表面。典型的專利和文獻(xiàn)有：
中國專利“一種煤基磁性活性炭的制備方法及其煤基磁性活性炭”(申請?zhí)?01010525821.9)包括將脫灰煤粉、十二烷基磺酸鈉放入氯化鐵溶液中，充分混合后靜止吸附。向混合液中加入堿液使氯化鐵轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵，過濾、烘干后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下加熱煅燒即得煤基磁性活性炭。
中國專利“一種磁性污泥基活性炭的制作方法”(申請?zhí)?01310217675.7)首先將已干燥的剩余污泥經(jīng)氯化鐵和氯化亞鐵混合溶液活化劑浸泡活化24h后，滴加氨水，放入105℃干燥箱烘干，通過馬弗爐進(jìn)行炭化、活化，用蒸餾水清洗，研磨，分篩，磁分離可制得磁性污泥基活性炭。
中國專利“生物質(zhì)基磁性活性炭的制備方法”(申請?zhí)?01310281826.5)以生物質(zhì)為原材料制作而成的活性炭，將事先制備好的活性炭與磁流體進(jìn)行混合而得到。
中國專利“一種可回收活性炭材料的制備方法”(申請?zhí)?01310335618.9)通過二種或兩種以上金屬鹽的DEG(一縮二乙二醇)溶液、NaOH的DEG溶液和活性炭的DEG分散液制備而成。
中國專利“一種新型磁性活性炭及其制備方法”(申請?zhí)?01510569406.6)采用化學(xué)共沉法，在Fe3+/Fe2+(摩爾比)＝2反應(yīng)體系中以粉末活性炭為載體，通過投加堿液介質(zhì)完成反應(yīng)。
中國專利“磁性粉末活性炭吸附劑的制備方法、產(chǎn)品及應(yīng)用”(申請?zhí)?01610950307.7)將殼聚糖緩慢溶于氯化鐵溶液中，再加入粉末活性炭和四氧化三鐵粉末，攪拌均勻，磁分離、洗滌、烘干得到磁性粉末活性炭吸附劑。
中國專利“一種可磁分離活性炭材料的制備方法”(申請?zhí)?01310335712.4)由活性炭顆粒與鐵磁性材料通過微乳液及水熱法制備而成。
Chemical Engineering Journal,2010,156:243-249。采用化學(xué)共沉淀法制備磁性活性炭/鐵酸鈷復(fù)合材料。
Materials Chemistry and Physics,2014,147:915-919。采用化學(xué)共沉淀法制備磁性活性炭/鐵酸鈷復(fù)合材料。
上述這些磁性活性炭制備步驟較多、過程繁雜，條件控制要求較高，部分吸附劑制備過程要在惰性氣體的保護(hù)下進(jìn)行。另外部分吸附劑飽和磁化強(qiáng)度較弱，固液分離效果不好。
發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種制備過程簡單、無需惰性氣體保護(hù)、能耗較低的磁性活性炭的制備方法，以期賦予活性炭優(yōu)良的磁學(xué)性能，通過外加磁場既能實(shí)現(xiàn)快速的固液分離。
為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明一種用于水處理的磁性活性炭吸附劑的制備方法，具體包括如下步驟：
(1)將1.0g六水合氯化鐵加入到乙二醇中，強(qiáng)烈攪拌溶解后加入活性炭，超聲分散30min，得粘稠懸浮液；所述六水合氯化鐵和活性炭的質(zhì)量比為10:3～12；
(2)在步驟(1)得到的粘稠懸浮液中加入3.0g醋酸鈉粉末，再強(qiáng)烈攪拌30min；
(3)將由步驟(2)處理得到的懸浮液轉(zhuǎn)移至100mL聚四氟乙烯反應(yīng)釜中，180℃條件下反應(yīng)12～48h；所述反應(yīng)釜的裝填度≤80％；
(4)反應(yīng)結(jié)束自然冷卻后磁分離，用蒸餾水洗滌至中性，再用無水乙醇浸泡洗滌，得到的黑色產(chǎn)物烘干、研磨過篩，即得磁性活性炭吸附劑。
作為一種優(yōu)化，所述步驟(1)中六水合氯化鐵和活性炭的質(zhì)量比為10:6，所述步驟(3)中反應(yīng)時間為24h。
本發(fā)明科學(xué)原理：
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