[發明專利]一種摻雜磷的多孔氮化硼吸附劑的制備方法和在吸附煙氣中重金屬鋅中的應用

在審

• 申請號: 202010180806.9
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN111330533A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 包紅旭;劉洪源;翟振宇;宋澤斌;徐曉紅;巨承文;李澤;胡佳偉
• 申請（專利權）人: 遼寧大學
• 主分類號: B01J20/02
• 分類號: B01J20/02;B01J20/28;B01D53/02;B01J20/30
• 代理公司: 沈陽杰克知識產權代理有限公司 21207
• 代理人: 金春華

本發明公開一種摻雜磷的多孔氮化硼吸附劑的制備方法和在吸附煙氣中重金屬鋅中的應用，屬于非金屬多孔材料制備及煙氣處理領域。于容器中，加入硼酸、三聚氰胺、紅磷和去離子水，攪拌后得膠狀物；密封容器后，置于恒溫搖床中震蕩，降溫后得絮狀物；將所得絮狀物進行抽濾，用去離子水洗滌，置于烘箱中烘干，得前驅體；向氣氛爐內通入氮氣后，將平鋪于剛玉坩堝中的前驅體置于氣氛爐中，密封氣氛爐開口處；在氣氛爐升溫前5min向爐內通入氮氣，然后氣氛爐開始升溫，于氮氣氣氛下，1250?1350℃恒溫4?5h。本發明制備的摻雜磷的多孔氮化硼比表面積大，純度高，可高效率吸收煙氣中的重金屬鋅。

技術領域

本發明涉及非金屬多孔材料制備及煙氣處理領域，具體涉及一種摻雜磷的多孔氮化硼吸附劑的制備方法及其在吸附煙氣中重金屬鋅中的應用。

背景技術

多孔材料是一種由相互貫通或封閉的孔洞構成網絡結構的材料，孔洞的邊界或表面由支柱或平板構成，按照國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)的定義，根據多孔材料的孔徑可將其分為三類:微孔(孔徑小于2nm)、介孔(孔徑2—50nm)和大孔(孔徑大于50nm)。多孔材料一般具有相對密度低、比表面積高、重量輕等優點。多孔氮化硼即是一種新型非氧化物多孔材料，內部由相互貫通或封閉的孔洞構成，具有高比表面積和豐富的孔道結構，孔徑尺寸可根據實際應用進行調控，同時化學性能穩定、熱導率高、絕緣性能良好，且具有疏水的特性。與傳統氧化物載體、多孔碳載體相比，多孔氮化硼材料具有良好的高溫穩定性和抗酸堿腐蝕性能，即使在較高溫度下，其化學性能及熱性能變化很小，能夠在高溫有氧和強腐蝕等惡劣條件下充當催化劑載體。另外，多孔氮化硼材料具有特殊的氫化性質和選擇吸附性能，在儲氫、氣體吸附和分離領域具有很大的應用潛力。

利用摻雜活化的方式可以使多孔氮化硼在不影響比表面積的前提下進一步提高其吸附重金屬的能力，從而提高多孔氮化硼的吸附效果和效率。

發明內容

本發明的目的之一是提供一種以紅磷為摻雜物質，以提高多孔氮化硼吸附效率的摻雜磷的多孔氮化硼吸附劑的制備方法。

本發明的目的之二是提供一種以摻雜磷的多孔氮化硼為吸附劑在吸附煙氣中重金屬鋅中的應用。

本發明采用的技術方案是：一種摻雜磷的多孔氮化硼吸附劑的制備方法，包括如下步驟：

1)于容器中，加入硼酸、三聚氰胺、紅磷和去離子水，攪拌后得膠狀物；密封容器后，置于恒溫搖床中震蕩；降溫后得絮狀物；將所得絮狀物進行抽濾，用去離子水洗滌，置于烘箱中烘干，得前驅體；

2)向氣氛爐內通入氮氣后，將平鋪于剛玉坩堝中的前驅體置于氣氛爐中，密封氣氛爐開口處；在氣氛爐升溫前5min向爐內通入氮氣，然后氣氛爐開始升溫，于氮氣氣氛下，1250-1350℃恒溫4-5h，得摻雜磷的多孔氮化硼吸附劑。

進一步的，上述的制備方法，步驟1)中，按摩爾比，硼酸:三聚氰胺:紅磷＝2:1:0.5。

進一步的，上述的制備方法，步驟1)中，所述置于恒溫搖床中震蕩的條件為：震蕩頻率為150r/min，溫度為85℃，震蕩時間為2h。

進一步的，上述的制備方法，步驟1)中，所述置于烘箱中烘干的條件為：烘箱溫度為85℃，干燥時間為12h。

進一步的，上述的制備方法，步驟2)中，通入氮氣的流量為400ml/min。

摻雜磷的多孔氮化硼吸附劑在吸附煙氣中重金屬中的應用。

進一步的，所述重金屬是鋅。

進一步的，方法如下：于放有摻雜磷的多孔氮化硼吸附劑的容器中，通入含有重金屬鋅的煙氣，控制容器的溫度為50-250℃，進行吸附。

本發明的有益效果為：