[發明專利]疏水活性炭材料、制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201911111738.4
• 申請日: 2019-11-13
• 公開（公告）號: CN110773127B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 崔彥斌;李文麗;許光文;武榮成;劉嬌;岳君容;張建嶺;張杰
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/30
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 吳夢圓

1.一種疏水活性炭材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

將硅酸酯進行水解反應，得到硅酸凝膠；其中，所述硅酸酯進行水解反應的具體條件為：以硅酸酯和水作為原料，添加水解溶劑和水解催化劑，pH為酸性，室溫條件下攪拌6小時～12小時；

將所述硅酸凝膠浸漬活性炭，得到浸漬有硅酸的活性炭；

將所述浸漬有硅酸的活性炭浸泡于有機溶劑中，得到含有有機溶劑和硅酸的活性炭；其中，所述有機溶劑包括乙醇、乙二醇、三乙醇胺、乙醚、正己烷、甲苯中的一種或多種；其中，所述有機溶劑與活性炭的添加比例為(70mL～100mL )∶10g；

將所述浸漬有硅酸和有機溶劑的活性炭置于含有酰氯的改性溶液中，進行化學嫁接，得到疏水改性活性炭前驅體；

對疏水改性活性炭前驅體進行活化，得到疏水活性炭材料；其中，所述活化條件為溫度為700℃～900℃，活化時間為1小時～5小時；

其中，所述活性炭為廢棄活性炭。

2.根據權利要求1所述疏水活性炭材料的制備方法，其特征在于，所述硅酸酯包括硅酸四甲酯、硅酸四乙酯、硅酸異丙酯、正硅酸丁酯中的一種或多種；

其中，進行水解反應的硅酸酯體積濃度為5％～20％；

其中，所述硅酸酯水解反應的終止操作為用堿性溶液將pH調節至中性。

3.根據權利要求2所述疏水活性炭材料的制備方法，其特征在于，所述水解溶劑為乙醚、乙醇、甲苯、正己烷中的一種或多種；

所述水解催化劑為醋酸、鹽酸、碳酸中的一種或多種。

4.根據權利要求1所述疏水活性炭材料的制備方法，其特征在于，所述廢棄活性炭的比表面積＜100m²/g；

其中，所述浸漬的條件包括，將100mL ～300mL 的硅酸凝膠浸漬10g活性炭，室溫下攪拌3小時～12小時。

5.根據權利要求1所述疏水活性炭材料的制備方法，其特征在于，所述化學嫁接條件為室溫下，攪拌3小時～8小時；

其中，進行化學嫁接后，還包括抽濾、真空干燥的步驟；

其中，所述真空干燥的條件包括80℃～120℃進行4小時～12小時；

其中，所述含有酰氯的改性溶液包括酰氯和改性溶劑，所述酰氯包括脂肪酰氯；

其中，所述含有酰氯的改性溶液中，酰氯的體積濃度為1％～15％；

其中，所述酰氯與活性炭的添加比例為(1.5mL ～6mL )/10g。

6.根據權利要求5所述疏水活性炭材料的制備方法，其特征在于，所述酰氯包括硬脂酰氯、辛酰氯、月桂酰氯中的一種或多種；

其中，所述改性溶劑包括乙醇、乙醚、正己烷、甲苯中的一種或多種。

7.一種疏水活性炭材料，其特征在于，采用如權利要求1至6任一項所述的疏水活性炭材料制備方法制備得到。

8.一種如權利要求7所述的疏水活性炭材料在揮發性有機物吸附中的應用。