[發明專利]一種碳基重金屬捕獲劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201910605619.8
• 申請日: 2019-07-05
• 公開（公告）號: CN110314649B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 司知蠢;謝華定;翁端;邢依蒙;劉宇翔;劉萍
• 申請（專利權）人: 清華大學深圳研究生院;臺州市華旭環保科技有限公司
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/20
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 劉莉

1.一種碳基重金屬捕獲劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）將含碳原料在一定條件下預處理以去除所述含碳原料中的大部分揮發性組分，得到中間產物，其中，所述含碳原料是聚丙烯腈或纖維素，所述預處理是指所述含碳原料在空氣和150℃~300℃下進行預氧化0.5~10小時；或者所述含碳原料是木質材料、秸稈、煤及石油焦中的一種，所述預處理是指所述含碳原料在惰性氣氛和150℃~600℃下進行預碳化0.5~10小時；

2）將中間產物在惰性氣體保護和一定溫度下碳化0.5~10小時，以進一步去除所述中間產物中的揮發性組分，得到第一捕獲劑，檢測第一捕獲劑的含氧量；若所述第一捕獲劑的含氧量＜15%，則再進行下述步驟：

3）將第一捕獲劑與含氧活化劑按照一定比例混合，在惰性氣體保護和一定溫度下繼續處理0.5~10小時，得到第二捕獲劑；

4）將第二捕獲劑在惰性氣體保護和600~1000℃條件下活化0.5~6小時，得到第三捕獲劑。

2.如權利要求1所述的碳基重金屬捕獲劑的制備方法，其特征在于，還包括如下步驟：

將所述第一捕獲劑或所述第二捕獲劑或所述第三捕獲劑與硫粉以一定比例混合均勻，在足以使硫粉熔化的溫度下保溫一段時間，再在400~800℃硫化，然后冷卻降至室溫，得到第四捕獲劑。

3.如權利要求1所述的碳基重金屬捕獲劑的制備方法，其特征在于，還包括如下步驟：

將所述第一捕獲劑或所述第二捕獲劑或所述第三捕獲劑與濃氨水按照一定比例混合均勻，在80-250℃下氨化0.5~10小時得到第五捕獲劑。

4.如據權利要求2所述的碳基重金屬捕獲劑的制備方法，其特征在于：所述第一捕獲劑或所述第二捕獲劑或所述第三捕獲劑與硫粉的重量比為1:3~3:1。

5.如權利要求3所述的碳基重金屬捕獲劑的制備方法，其特征在于：所述濃氨水的體積濃度為10%~28%，在所述第一捕獲劑或所述第二捕獲劑或所述第三捕獲劑與濃氨水混合后的體系中，所述第一捕獲劑或所述第二捕獲劑或所述第三捕獲劑的固含量不超過50wt%。

6.如權利要求1-5任意一項所述的碳基重金屬捕獲劑的制備方法，其特征在于：所述步驟3）中第一捕獲劑與含氧活化劑的重量比為1:1~5:1。

7.如權利要求1-5任意一項所述的碳基重金屬捕獲劑的制備方法，其特征在于：所述步驟3）中的含氧活化劑為KOH、磷酸中的一種。

8.如權利要求1-5任意一項所述的碳基重金屬捕獲劑的制備方法，其特征在于：所述步驟2）和步驟3）中的溫度各自獨立地在300℃~800℃范圍內。

9.一種碳基重金屬捕獲劑，其特征在于，由權利要求1-8任意一項所述的制備方法制備得到。