[發(fā)明專利]一種提高活性炭吸附有機(jī)物性能的方法及其制備得到的產(chǎn)品和用途

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810798835.4
• 申請(qǐng)日: 2018-07-19
• 公開（公告）號(hào): CN108927106B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 常明珠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市環(huán)球綠地新材料有限公司
• 主分類號(hào): B01J20/20
• 分類號(hào): B01J20/20;B01D53/02;B01J20/30;C01B32/30;C01B32/336
• 代理公司: 北京知元同創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11535
• 代理人: 劉元霞

1.一種提高活性炭吸附苯酚性能的方法，所述方法包括如下步驟：

①球形聚合物的制備

在氬氣保護(hù)下，向裝有機(jī)械攪拌的250mL三口燒瓶中，將0.011mol 2,2雙（三氟甲基）二氨基聯(lián)苯加入至14.94g極性溶劑N,N-二甲基乙酰胺，攪拌使二胺完全溶解后，再向反應(yīng)體系中加入0.01mol3,3',4,4'-二苯醚四甲酸二酐，反應(yīng)4h后，加入0 .0005mol降冰片烯酸酐，繼續(xù)反應(yīng)24h得到聚酰胺酸溶；

將2.26g三乙胺和0.22g吡啶的混合物作為催化劑，將催化劑加入聚酰胺酸溶液中，并加入9.24g脫水劑乙酸酐，繼續(xù)反應(yīng)24h，得到聚酰亞胺預(yù)聚體溶液，再將聚酰亞胺預(yù)聚體溶液用極性溶劑N-甲基吡咯烷酮進(jìn)行等體積稀釋后，逐滴滴入甲醇中得到沉淀，將沉淀洗滌和過(guò)濾，重復(fù)洗滌、過(guò)濾步驟至少3次后，將其在80℃真空下進(jìn)行干燥12h以上，得到聚酰亞胺預(yù)聚體粉末；

將2.00g聚酰亞胺預(yù)聚體粉末溶解于3.00g極性溶劑N-甲基吡咯烷酮中，得到固含量為40％的預(yù)聚體膠液，然后向預(yù)聚體膠液中加入0.067g自由基引發(fā)劑過(guò)氧化苯甲酰，得到混合膠液，自由基引發(fā)劑的質(zhì)量與聚酰亞胺預(yù)聚體的質(zhì)量比約為1:30，待其溶解后，將混合膠液通過(guò)造粒裝置制備球形聚合物，然后放入高溫干燥烘箱內(nèi)進(jìn)行固化，固化過(guò)程為：在40℃下固化1h，在70℃下固化1h，在110℃下固化1h，在170℃下固化1h待自然冷卻至室溫后，將其從玻璃板上剝離下來(lái)，得到制備平均粒徑為5.2mm的球形聚合物聚酰亞胺；

②碳化

將質(zhì)步驟①得到的球形聚合物加入耐酸耐堿旋轉(zhuǎn)管式爐，在流量比為3:1的氮?dú)鈿夥蘸桶睔鈿夥障拢?℃/min的加熱速度進(jìn)行如下碳化化處理：

加熱至130℃，停留100分鐘；

加熱至450℃，停留480分鐘；

以3℃/min的加熱速度繼續(xù)升溫，且在氧氣的體積百分比為3%的混合氣氛中，進(jìn)行碳化處理，此時(shí)由于球形聚合物碳化過(guò)程中會(huì)氨氣，故通入的氨氣量減少至流量比為6:1即可：

加熱至550℃，停留540分鐘；降溫，得到碳化產(chǎn)物；

③活化

在旋轉(zhuǎn)管式爐中，體積比為1:6.5:1的水蒸汽、氮?dú)夂桶睔獾幕旌蠚夥障拢瑢⒉襟E②得到的碳化產(chǎn)物以3℃/min的速度加熱至950℃，停留300 min后，再在流速比為1:5.5:1 L/min的二氧化碳、氮?dú)夂桶睔獾幕旌蠚夥障拢?℃/min的速度加熱至1350℃，停留300 min；降溫，得到球形活性炭GSC1，收率以聚合物計(jì)為41%；產(chǎn)品中值粒徑為4.45 mm，中值孔徑2.19 nm，孔容為1.68cm³/g，比表面積為1049m²/g；

④吸附

在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將上述步驟③的活性炭投放至pH值為6，苯酚濃度為10 mg/L的廢水溶液中；所述活性炭的投炭量為800mg/L；吸附時(shí)間為30 min；吸附溫度為25℃的條件下，對(duì)進(jìn)行吸附性能測(cè)試，吸附后苯酚的濃度為1.25

mg/L；吸附苯酚的量為10.94mg/g；活性炭表面酸性基團(tuán)的含量為0.39mol/g。