[發明專利]一種有機硅-活性炭改性復合材料及其制備方法有效

申請號：	202010888086.1	申請日：	2020-08-28
公開（公告）號：	CN112058226B	公開（公告）日：	2022-05-10
發明（設計）人：	王金洋;吳曾;付名利;李怡辰;梅振顯;王銀濤;吳思聰	申請（專利權）人：	華南理工大學;廣州市華智創科環境保護有限責任公司
主分類號：	B01J20/20	分類號：	B01J20/20;B01J20/28;B01J20/30
代理公司：	廣州粵高專利商標代理有限公司 44102	代理人：	何淑珍;江裕強
地址：	510640 廣***	國省代碼：	廣東;44
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種有機硅活性炭改性復合材料及其制備方法
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【說明書】：

本發明公開了一種有機硅?活性炭改性復合材料及其制備方法，包括：(1)將原有顆粒狀活性炭碾壓成粉末狀；(2)把上述粉末狀活性炭加入四丙基氫氧化銨和去離子水，在超聲波清洗機中超聲處理；(3)將上述所得溶液加入正硅酸乙酯攪拌；(4)將上述所得溶液倒入水熱反應釜中反應；(5)將上述改性碳懸濁液經過反復離心，洗滌，直至懸濁液pH恢復至中性；(6)將上述所得沉淀物干燥；(7)將所得改性碳粉末先經過碳化，再活化，得到有機硅?活性炭改性復合材料。本發明制備所得的硅碳改性材料燃點有所提高，VOCs飽和吸附量也有所提升，拓展了活性炭在高溫高氧情況下的吸附和脫附安全性。

技術領域

本發明涉及環境工程領域，尤其涉及一種有機硅-活性炭改性復合材料及其制備方法。

背景技術

在環境工程領域，吸附法被廣泛應用于工業廢氣的排放中。吸附法有著諸多其他方法難以企及的優點：凈化效率高、運行成本低、適用的范圍廣、現有治理工藝成熟、操作方便等。吸附法吸附凈化廢氣的關鍵除了廢氣成分與排放條件外，最重要的就是吸附劑了。高效吸附劑通常有以下幾個特點：比表面積大、有較好的孔結構特性、吸附容量大、脫附效率高、有較強的的機械強度等。

目前市場上常見的工業用吸附劑主要有：活性炭、分子篩、高分子樹脂和硅膠等。它們普遍具有上述應用優點，在不同應用場合發揮著不同的價值。但是在吸附過程中，多是在空氣或有氧環境中進行，這就對吸附劑的耐熱性有了很高的要求。不然在吸附過程多工業廢氣的氛圍中，吸附劑很容易因為燃點過低或耐熱性不足而引發事故。分子篩和樹脂等吸附劑耐熱性比活性炭強，但它們的價格較活性炭更為昂貴，這限制了它們的進一步使用潛力。所以針對活性炭在保障其吸附量的前提下改性而提高其燃點及耐熱性就有了很迫切的要求。專利申請號為201810682240.2，名稱為“一種氧化鋁一活性炭復合材料及其制備方法”中，雖然利用了介孔材料氧化鋁對活性炭進行了改性，但其僅拓寬了VOCs吸附種類，改性活性炭的飽和吸附量并沒有增加，水熱穩定性的體現效果也沒有具體體現。

發明內容

針對現有技術的上述不足，本發明提供一種有機硅-活性炭的改性復合材料及其制備方法，能夠在吸附能力不減甚至提高的前提下，提高活性炭的燃點，使得其耐熱性提高。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種有機硅-活性炭的改性復合材料的制備方法包括以下步驟：

(1)將活性炭碾壓成粉末狀得A品；

(2)將A品加入四丙基氫氧化銨和去離子水，混合均勻，并在超聲波清洗機中超聲處理得到B品；

(3)將B品加入正硅酸乙酯得到C品；

(4)將C品倒入水熱反應釜中反應得到D品；

(5)將D品多次離心、洗滌，去除上層懸濁液，直至下層沉淀物pH恢復至中性得到E品；

(6)將E品經過干燥得到F品；

(7)將F品先經過碳化，再經過活化，得到有機硅-活性炭改性復合材料。

優選的，前述的有機硅-活性炭改性復合材料的制備方法，步驟(1)所述活性炭粉末狀A品為4-10目；進一步的，所述活性炭粉末狀A品為6目。