[發(fā)明專利]巰基功能性活性炭的制備方法、脫汞吸附劑在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810715905.5 | 申請日： | 2018-07-03 |
| 公開（公告）號： | CN110665462A | 公開（公告）日： | 2020-01-10 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 劉亞男;吳雅琪;劉廣業(yè);劉中民;徐云鵬 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所 |
| 主分類號： | B01J20/22 | 分類號： | B01J20/22;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/20 |
| 代理公司： | 11540 北京元周律知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 | 代理人： | 楊曉云 |
| 地址： | 116023 *** | 國省代碼： | 遼寧;21 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 活性炭 巰基 吸附 制備 無水反應(yīng)體系 優(yōu)異性能 能力強 吸附劑 抽干 除汞 硅脂 催化劑 廢水 申請 應(yīng)用 治理 | ||
本申請公開了一種巰基功能性活性炭的制備方法，至少包括：將含有巰基硅脂和活性炭的溶液，在催化劑的存在下反應(yīng)，高溫抽干，得到所述巰基功能性活性炭；其中，所述反應(yīng)為無水反應(yīng)體系。所述方法制備得到的巰基功能性活性炭作為吸附劑具有吸附速率快，吸附汞能力強等優(yōu)異性能，本發(fā)明工藝簡便，成本低廉，適合涉汞行業(yè)的廢水除汞治理，有工業(yè)化生產(chǎn)及應(yīng)用的巨大前景。
技術(shù)領(lǐng)域
本申請涉及一種巰基功能性活性炭的制備方法、脫汞吸附劑，屬于重金屬吸附領(lǐng)域。
背景技術(shù)
汞(Hg)是元素周期表中第80號元素，屬于過渡金屬元素，并且在常溫下唯一呈液態(tài)的金屬元素。汞是一種劇毒物質(zhì)，是環(huán)境中毒性最強的重金屬元素之一，有毒的價態(tài)為一價和二價，且可以轉(zhuǎn)變?yōu)閯《镜募谆鞣N汞化合物的毒性差別很大，汞的毒性持續(xù)時間很長，無機汞中的升汞是劇毒物質(zhì)；有機汞中的甲基汞進入人體很容易被吸收，不易降解，排泄很慢，特別是容易在腦中積累，毒性最大。
汞污染，是指由汞或含汞化合物所引起的環(huán)境污染。人類活動造成水體汞污染，主要來自氯堿、塑料、電池、電子等工業(yè)排放的廢水以及廢舊醫(yī)療器械。根據(jù)報告估計年全球汞排放量(包括自然和人為排放)大約5500噸。汞污染的有效治理已經(jīng)成為當(dāng)前急需解決的環(huán)境問題，這也推動了汞的監(jiān)測技術(shù)和治理方法的進步。
在目前已有的治理方法中，CN105771902A公開了一種巰基活性炭脫汞劑的制備方法，包括如下步驟：首先將活性炭粉碎得活性炭粉體，用巰基乙酸與乙酸酐、濃硫酸混合形成巰基改性液，用所述巰基改性液對所述活性炭粉體進行改性處理，得到改性活性炭，然后通過洗滌、干燥，最后得到巰基活性炭脫汞劑。肖玲玲等(“巰基功能化活性炭對汞離子的吸附性能研究及機理初探”，《現(xiàn)代化工》，第33卷第10期，公開日期2013年10月)公開了一種以活性炭為基體，利用γ-巰丙基三甲氧基硅烷為改性劑對其進行巰基改性，從而獲得新型除汞材料巰基功能化活性炭，并對吸附材料對汞離子的吸附性能進行了研究。然而，這些現(xiàn)有技術(shù)還存在明顯的缺陷和不足。CN105771902A中其反應(yīng)之前需對樣品進行粘合羥基的預(yù)處理，以期提高羥基含量；在預(yù)處理時需要將活性炭粉碎，在后處理時還需成型。肖玲玲等人制備的新型除汞材料巰基功能化活性炭在制備的過程中使用巰丙基三甲氧基硅烷時，溶劑為醇水混合溶液，巰丙基三甲氧基硅烷在含水的反應(yīng)體系中會發(fā)生極大程度的自身水解縮合反應(yīng)，因此該反應(yīng)體系中水的加入帶來諸多不利，會將載體材料的孔道堵塞，降低吸附量，會降低巰基化率等等。
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本申請的一個方面，提供了一種巰基功能性活性炭的制備方法，該方法藝簡便，成本低廉，適合涉汞行業(yè)的廢水除汞治理，有工業(yè)化生產(chǎn)及應(yīng)用的巨大前景。
本申請中所述方法制備得到的巰基功能性活性炭作為吸附劑具有吸附速率快，吸附汞能力強等優(yōu)異性能。
所述巰基功能性活性炭的制備方法，其特征在于，至少包括：
將含有巰基硅脂和活性炭的溶液，在催化劑的存在下反應(yīng)，高溫抽干，得到所述巰基功能性活性炭；
其中，所述反應(yīng)為無水反應(yīng)體系。
可選地，所述溶液中的溶劑選自甲苯、正庚烷、氯仿中的至少一種；
所述催化劑選自鈦酯中的至少一種；
所述活性炭選自木質(zhì)活性炭、椰殼活性炭、果殼活性炭、煤質(zhì)活性炭、焦炭中的至少一種。
可選地，所述鈦酯包括鈦酸甲酯、鈦酸四異丙酯、鈦酸丁酯、鈦酸叔丁酯和鈦酸二乙二酯中的至少一種。
可選地，所述巰基硅脂包括硫代硫酸基硅烷、硫氰基三甲氧基硅烷、γ-巰丙基三甲氧基硅烷、γ-巰丙基三乙氧基硅烷、2-巰乙基三乙氧基硅烷中至少一種。
可選地，所述巰基硅脂和活性炭的質(zhì)量比為1:0.1～1:5。
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