[發明專利]吸附性可再生的改性活性炭及其在廢水處理中的應用

有效

• 申請號: 202011001220.8
• 申請日: 2020-09-22
• 公開（公告）號: CN112156752B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 陳徐;陸之毅;陳亮
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/34;B01J23/745;B01J35/10;C02F1/28;B01J20/30;C02F101/30
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王鋒

1.一種吸附性可再生的改性活性炭的制備方法，其特征在于包括：

至少使鐵鹽與含氧元素化合物溶于第一溶劑而形成催化劑前驅體溶液，其中所述鐵鹽與含氧元素化合物的摩爾比為1:2~1:8，所述含氧元素化合物選自尿素或甘油；

至少將活性炭分散在第二溶劑中形成活性炭分散液；

將所述催化劑前驅體溶液與活性炭分散液混合形成混合液相體系，并使其中的活性炭充分吸附催化劑前驅體；

將吸附有催化劑前驅體的活性炭從所述混合液相體系中分離出并進行干燥處理，之后在保護性氣氛中于600~900℃進行高溫處理，獲得吸附性可再生的改性活性炭，其中所述吸附性可再生的改性活性炭中Fe單原子的負載量為0.3~1wt%。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于具體包括：將鐵鹽與含氧元素化合物溶于第一溶劑，并加熱、攪拌而形成催化劑前驅體溶液，其中采用的加熱溫度為30~70℃，攪拌時間為1~6h。

3.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于：所述催化劑前驅體溶液包含5×10^-6~4×10^-5mol/L鐵鹽和1×10^-5~3.2×10^-4mol/L含氧元素化合物。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述鐵鹽選自氯化鐵、氯化亞鐵、硫酸亞鐵、硫酸鐵、硝酸鐵中的任意一種或兩種以上的組合。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述第一溶劑選自水、乙醇、甲醇中的任意一種或兩種以上的組合。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述活性炭分散液包含1~10g/L活性炭。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述活性炭為顆粒狀。

8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述第二溶劑選自水。

9.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于具體包括：將所述催化劑前驅體溶液與活性炭分散液按照1:1.25~1:50的體積比混合。

10.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：將所述催化劑前驅體溶液在0.5~4h內分批加入所述活性炭分散液內形成混合液相體系并保持0.5~24h，使其中的活性炭充分吸附催化劑前驅體。

11.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：對所述混合液相體系進行過濾處理，從而分離出吸附有催化劑前驅體的活性炭。

12.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述干燥處理的溫度為40~80℃，時間為6~24h。

13.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：對所述吸附有催化劑前驅體的活性炭進行干燥處理后置入保護性氣氛中，且采用2~20℃/min的升溫速率升溫至600~900℃并保溫0.5~2h，從而完成所述的高溫處理；所述保護性氣氛選自氮氣和/或氬氣氣氛。

14.權利要求1-13中任一項所述方法制備的吸附性可再生的改性活性炭于廢水處理中的用途。

15.一種廢水處理方法，其特征在于包括：

采用權利要求1-13中任一項所述方法制備吸附性可再生的改性活性炭；

使至少含有有機污染物的廢水與所述吸附性可再生的改性活性炭接觸，從而使所述廢水中至少部分的有機污染物被所述改性活性炭吸附。