[發明專利]一種吸附環境一氧化碳的Fe改性2D納米炭制備方法

在審

• 申請號: 202010539847.2
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111672468A
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 張寶;肖東君
• 申請（專利權）人: 青島陸海利達交通裝備有限公司
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/30;B01D53/02
• 代理公司: 青島合創知識產權代理事務所(普通合伙) 37264
• 代理人: 孫萌萌

本發明公開了一種吸附環境一氧化碳的Fe改性2D納米炭制備方法，以植物發酵產生的葡萄糖為原料，添加Fe鹽并調節體系pH值，經洗滌、過濾、干燥、焙燒制得吸附一氧化碳的Fe改性2D納米炭，本發明方法制造成本低，工藝簡單，易于產業化，制備得到的產品吸附活性高、容量大、片層均勻。

技術領域

本發明屬于技術領域，具體涉及一種一種吸附環境一氧化碳的Fe改性2D納米炭制備方法。

背景技術

隨著人們出行的需求，私家車保有量持續增加，汽車尾氣污染日益嚴重。從全國范圍來看，環境大氣污染的95%來自汽車尾氣，而其中一氧化碳年排放量達3.5 億噸，一氧化碳可與人體的血紅蛋白結合，削弱血紅蛋白的輸氧能力，損害人的中樞神經系統，嚴重時可導致人中毒甚至死亡。處于封閉或半封閉形式的地下車庫時，空氣流通效果較差，極易出現一氧化碳高濃度聚集的現象；在煤礦發生火災、瓦斯等突出事故時，一氧化碳濃度依然很高，需要及時降解硐室氣體環境中的一氧化碳，使其濃度低于國家衛生標準規定的 24 x10-6，否則因其毒性很大，直接威脅避難人員生命健康，另外，其他工業、環保、軍事和人類生活的很多方面都需要除去一氧化碳。一氧化碳的大量排放，已對生態環境和人類健康構成巨大的威脅，因此及時消除危害環境及人體健康的高濃度一氧化碳是非常重要和非常迫切的任務，我國在部分地區已出臺相關強制性措施，一氧化碳吸附催化技術也被列入新型工業化過程中所支持的關鍵研發技術。

一般條件下，一氧化碳的消除可選擇物理消除或化學消除：

物理消除法主要利用比表面積較大的材料將一氧化碳吸附濃縮，統一消除，具有溫度低，操作方便，連續工作，工藝簡單，成本低等特點，但容易出現吸附飽和、高溫脫附造成二次污染等現象。申請號為CN2005100597278 的專利申請，公開了將氯化銅(II)和羧酸銅(II)混合，在減壓下、惰性氣體或者還原性氣體環境下進行加熱制備氯化銅(I)，負載至載體上吸附一氧化碳氣體；申請號為CN2017800854013 的專利申請，公開了制備0.5-20.0μm、Si/Al原子比在1.00至1.15的LSX沸石晶體物理吸附一氧化碳。

化學消除法主要有以下兩種方式：1、通過氫氣將一氧化碳還原生成碳二等有機能源，要求將收集的產物集中起來，此方法產率不高，仍處在實驗室研究階段；2、催化氧化法，降解效率較高，但需要金、鉑等貴金屬成份，成本較高，且貴金屬容易被硫氧化物毒化，同時化學消除一氧化碳需要的溫度高、能耗大，而且還可能發生爆炸事故。

發明內容

為了克服現有技術領域存在的上述技術問題，本發明的目的在于，提供一種吸附環境一氧化碳的Fe改性2D納米炭制備方法，工藝簡單、成本低，有害氣體吸附性好。

本發明提供的一種吸附環境一氧化碳的Fe改性2D納米炭制備方法，包括以下步驟：

a.準備原料葡萄糖，將其經溶解分散，調整至漿液濃度為100～300g/L，室溫下攪拌0.5h；

b.向步驟a所得到的漿液中加入Fe鹽，在50～90oC的水浴中攪拌1～3h，在攪拌的過程中添加NH3含量為25～28%的氨水調整pH值，并適時添加第二種Fe源攪拌1～3h；

c.將經步驟b處理后得到的漿液驟冷，洗滌得到塊狀濾餅；

d.將步驟c得到的濾餅通過程序升溫，在120～200oC溫度條件下煅燒1～4h，然后在250～300oC溫度條件下煅燒1～4h，繼續在300～400 oC溫度條件下煅燒1～4h，最后在400～500oC溫度條件下煅燒1～4h；

e.將步驟d處理得到的濾餅經粉碎、研磨即得一氧化碳吸附Fe改性2D納米炭。

進一步的，步驟a所述原料葡萄糖是以植物秸稈發酵制備所得。