[發明專利]一種水熱炭/水化硅酸鈣耦合材料、其制備方法及應用

有效

• 申請號: 202110782525.5
• 申請日: 2021-07-12
• 公開（公告）號: CN113351164B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 江盧華;李科威;劉學端;劉少博
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/10
• 代理公司: 武漢臻誠專利代理事務所(普通合伙) 42233
• 代理人: 胡星馳

1.一種水熱炭/水化硅酸鈣耦合材料的制備方法，其特征在于，采用一步法，具體步驟如下：

（1）將粒度在60-200目的水不溶性碳水化合物質量比例10.3-51.5:1，加入到水化硅酸鈣前體中，使得鈣元素與水不溶性碳水化合物的質量比在1: 1-10之間，獲得前體漿料；

（2）將步驟（1）獲得的前體漿料，采用微波加熱，維持溫度100-220℃，進行水熱合反應2至10小時，獲得水熱炭/水化硅酸鈣漿料；

（3）將步驟（2）獲得的水熱炭/水化硅酸鈣漿料干燥并研磨，獲得所述水熱炭/水化硅酸鈣耦合材料。

2.如權利要求1所述的水熱炭/水化硅酸鈣耦合材料的制備方法，其特征在于，所述水不溶性碳水化合物為纖維素基碳源材料。

3.一種水熱炭/水化硅酸鈣耦合材料，其特征在于，按照如權利要求1至2任意一項所述的水熱炭/水化硅酸鈣耦合材料的制備方法制備。

4.如權利要求3所述的水熱炭/水化硅酸鈣耦合材料，其特征在于，包括質量比例在0.25-1.25:1之間的水熱炭骨架以及水化硅酸鈣固體粉末；所述水化硅酸鈣固體粉末均勻的附著在所述水熱炭骨架上；水熱炭骨架比表面積在1-10m²/g之間，孔隙體積在0.08-0.12cm³/g之間，孔徑大小在2-5nm之間，粒度范圍在60-200目篩之間。

5.如權利要求4所述的水熱炭/水化硅酸鈣耦合材料，其特征在于，所述水化硅酸鈣固體粉末比表面積5-60m²/g，孔隙體積0.028-0.274cm³/g，孔徑大小14.37-34.11nm。

6.一種如權利要求3至4任意一項所述的水熱炭/水化硅酸鈣耦合材料的應用，應用于去除水體中的磷。

7.如權利要求6所述的應用，其特征在于，對于含有磷元素20-140mg/L的水體，加入權利要求3至5任意一項所述的水熱炭/水化硅酸耦合材料，使得每60mg磷對應加入0.2-1.0g所述水熱炭/水化硅酸耦合材料。

8.如權利要求7所述的應用，其特征在于，反應條件pH為3-12，室溫反應時間4h以上。

9.如權利要求7所述的應用，其特征在于，對反應后混合物進行固液分離回收所述水熱炭/水化硅酸鈣耦合材料。