[發明專利]一種利用水熱法制備富鍶活性炭的方法

有效

• 申請號: 201910092482.0
• 申請日: 2019-01-30
• 公開（公告）號: CN109665526B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 蔣俊勇;李培政;汪印;李智偉
• 申請（專利權）人: 廈門泉加樂新材料科技有限公司
• 主分類號: C01B32/354
• 分類號: C01B32/354;C02F1/68
• 代理公司: 廈門智慧呈睿知識產權代理事務所(普通合伙) 35222
• 代理人: 楊玉芳;楊唯

本發明公開了一種利用水熱法制備富鍶活性炭的方法，包括如下步驟：a)活性炭預處理，將配比活性炭置于稀釋的食用鹽酸溶液中加熱進行除雜清洗，再進行抽濾，然后將活性炭進行反復洗滌，洗去表面殘留的酸液，再用水將其煮沸后，反復漂洗至pH值為6.5～8.5，置于烘箱中進行烘干待用；b)浸漬負載鍶鹽，取經預處理后的配比活性炭，緩慢加入到具有擴散劑和耦合劑的浸漬液中浸漬攪拌10min，然后在浸漬液中添加鍶鹽溶液，混合攪拌均勻；c)水熱反應過程，浸漬活性炭溶液置于水熱反應釜中，待水熱反應溫度升至130℃～250℃，反應釜壓力達1Mpa左右，恒溫2～6小時，反應完成后靜待降溫，抽濾清洗，洗去表面殘留的浸漬液，后置于烘箱中于120℃～150℃進行烘干，制得浸漬?水熱富鍶活性炭。

技術領域

本發明屬于活性炭深加工制備技術領域及應用。具體涉及富鍶活性炭在飲用水領域中的應用。

背景技術

眾所周知，水是人體的最重要組成，但多年來水對人體的營養貢獻常常被忽略。自然水體中含有鈣、鎂、鈉、鉀、碳酸氫鹽、硫酸鹽、硅、鋅、碘、氟、鉻、鋰、鉬、硒、鈷、釩等多種溶解性礦物離子，他們是生物利用率良好的優質礦物質來源，因此喝適量的天然礦泉水是對身體有好處的，可以為人體補充一些微量元素。其中適量的礦物元素鍶對人體健康有益，鍶可調節骨髓間充質干細胞向成骨細胞分化，并促進骨基質蛋白的合成和沉淀，因此鍶對成骨細胞分化和骨生成促進作用；飲用水及尿液中鍶的水平與高血壓性心臟病呈顯著負相關，其作用機制可能是鍶在腸內與鈉競爭性吸收，從而減少鈉的吸收，增加體內鈉的排泄。體內鈉過多，易引起高血壓及心血管疾病，而鍶能減少人體對鈉的吸收，故有預防心血管疾病的作用。

然而我國飲用水中鍶水平甚微，由于飲食習慣不同，可能會造成部分人群鍶攝入量不足，5mg/L以下的含鍶型礦泉水，有益于人體健康，而又不會產生不良的作用。如何提高飲用水中鍶離子、偏硅酸根的含量，將逐漸成為保證飲用水水質所關注的重點。

以浸漬、共沉淀等改性方法制備的載鍶活性炭，存在活性組分微晶堵塞微孔孔隙，孔容減少、吸附容量降低；活性組分和載體結合不牢固，易脫落等問題。針對上述不足，對浸漬-載鍶活性炭進一步水熱改性，制得用于改善飲用水口感的富鍶活性炭。

發明內容

本發明的目的是提供一種利用水熱法制備富鍶活性炭的方法，該方法采用浸漬-水熱法對配比活性炭進行載鍶改性處理，用以改善活性炭的吸附性能，所制備的活性炭既改善其孔結構特性及表面化學特性,又能夠在活性炭上負載鍶離子及偏硅酸根組分，使其在飲水機后置濾芯的使用過程中緩慢的釋放出適量的對人體健康有益的鍶離子及偏硅酸根離子。

為了達到上述目的，本發明的技術方案是：一種利用水熱法制備富鍶活性炭的方法，其特征在于包括以下過程：a)活性炭預處理，將配比活性炭置于稀釋的鹽酸溶液中加熱進行除雜清洗，再進行抽濾，然后將活性炭進行反復洗滌，洗去表面殘留的酸液，再用水將其煮沸后，反復漂洗至pH值為6.5～8.5，最后置于烘箱中進行烘干待用；b)浸漬負載鍶鹽，取步驟a)經預處理后的配比活性炭，緩慢加入到浸漬液中，即硅酸鈉溶液中浸漬攪拌10～20min，然后在浸漬液中添加一定量的鍶鹽溶液，混合攪拌均勻浸漬；c)水熱反應過程，將步驟b)得到的浸漬活性炭溶液置于水熱反應釜中，啟動自動升溫程序，待反應溫度升至1930℃～250℃，反應釜壓力達1Mpa左右，保持恒溫2～6小時，反應完成后靜待降溫，反應釜溫度降至50℃以下，卸壓出料進行抽濾清洗，洗去表面殘留的浸漬液，后置于烘箱中于120℃～150℃進行烘干，制得浸漬-水熱富鍶活性炭。

進一步的上述步驟a)將活性炭預處理的具體方法是：將配比活性炭置于濃度為(4～10)wt％的稀鹽酸溶液中邊攪拌邊加熱，加熱煮炭30～60min，0.5小時后抽濾，然后用純水將活性炭進行反復洗滌，洗去表面殘留的酸液，再用純水將其煮沸0.5～1小時后，漂洗至pH值為6.5～8.5，最后在105～120℃下烘干。