專利名稱：：一種利用多孔礦物制備化學(xué)吸附劑的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種吸附劑的制備方法，特別涉及一種利用多孔礦物制備化學(xué)吸附劑的方法。
背景技術(shù)：
：化學(xué)吸附劑能有效地去除空氣中有害氣體，可以廣泛應(yīng)用于工廠和家庭的空氣凈化裝置?；瘜W(xué)吸附劑的組成通常包括載體和活性劑兩個(gè)部分，載體按不同需要一般選用各種孔徑的活性多孔材料，活性劑一般選用無毒無害且有一定氧化和催化能力的化學(xué)物質(zhì)。目前的化學(xué)吸附劑主要是用活性炭，活性氧化鋁，硅膠等作為載體，也有少量用多孔礦物作載體的報(bào)道。如專利CN03810326.5[P]中將多孔礦物粉碎后，負(fù)載金屬氧化物得到化學(xué)吸附劑，用于工業(yè)中去除有機(jī)硫。此專利的特點(diǎn)是加工工藝簡單，操作簡易，但缺陷是去除的硫化物的效率低，且金屬氧化物容易造成二次污染。多孔礦物具有發(fā)達(dá)的孔結(jié)構(gòu)，且價(jià)格低廉，是制備化學(xué)吸附劑的一種良好的載體，但天然礦物本身的比表面比較低，一般在100m2/g以下，影響了其對有害物質(zhì)吸附的效率。
發(fā)明內(nèi)容為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種利用多孔礦物制備化學(xué)吸附劑的方法，對多孔礦物進(jìn)行改性，擴(kuò)大其比表面積，來獲得對SC^、4S等腐蝕性氣體具有較高去除性能的化學(xué)吸附劑，其制備過程操作方便，簡單易行。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種利用多孔礦物制備化學(xué)吸附劑的方法，包含以下步驟1、將多孔礦物粉碎至200目以下，用lmol/L5mol/L的酸或0.5mol/L2mo1/L的堿浸泡處理220小時(shí)后，用等量的堿或酸中和，酸為鹽酸、硫酸、硝酸或醋酸，堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀；所說的多孔礦物是具有孔隙結(jié)構(gòu)的礦物；所說的多孔礦物為埃洛石、沸石、高嶺土、凹凸棒、海泡石或硅藻土。2、將經(jīng)過第1步處理的多孔礦物直接浸漬或等體浸漬在3%30%濃度的高錳酸鉀溶液里，然后再在105t:下烘干得到化學(xué)吸附劑。第l步中得到的多孔礦物粉末也可以先進(jìn)行改性，再進(jìn)行第2步操作，改性的具體操作如下(1)、將第1步中得到的多孔礦物粉末和表面活性劑按質(zhì)量比lg:O.lg0.5g混合，水浴加熱16小時(shí)后烘干，水浴溫度在5(TC8(TC之間；所說的表面活性劑為CTMAB、硬脂酸或硫酸酯鹽。(2)、將烘干后的粉末加入到硅源溶劑中，并加入碳源作表面修飾，粉末、硅源溶劑和碳源三者的比為lg:10120mL:0.05g0.2g，在60。C95。C下水浴加熱26小時(shí)后，冷卻后成膠體；所說的硅源溶劑是正硅酸乙酯、硅酸鈉、硅酸或含硅的液4體溶劑，所說的碳源是十二胺或其他碳鏈長度在625個(gè)碳的有機(jī)添加劑；(3)、將膠體在馬弗爐中燒結(jié)610小時(shí)，溫度控制在35(TC55(TC間，得到載體，再按照步驟2進(jìn)行浸漬，得到化學(xué)吸附劑。多孔礦物改性后比表面積和吸附性能都提高了IO倍左右，負(fù)載高錳酸鉀后也進(jìn)一步提高了化學(xué)吸附能力。與現(xiàn)有制備化學(xué)吸附劑的技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)多孔礦物來源豐富；制備過程簡單，易于操作；等體浸漬的方法有利于高錳酸鉀進(jìn)入多孔礦物的孔道中。實(shí)施例一本實(shí)施例包括以下步驟1、將硅藻土粉碎至300目后，用0.5mol/L的氫氧化鉀浸泡處理20小時(shí)后，用等量的稀鹽酸中和后烘干；2、將經(jīng)過第1步處理的硅藻土粉直接浸漬在15%濃度的高錳酸鉀溶液里，然后再在105t:下烘干得到化學(xué)吸附劑。將本實(shí)施例得到的化學(xué)吸附劑2g進(jìn)行H2S穿透性能測試，測試條件如下試樣管內(nèi)徑為1.124厘米，氣體流量為500mL/min，樣品停留時(shí)間0.12秒以上。進(jìn)氣的H2S濃度是100ppmv，到出氣口的H2S濃度是10ppmv時(shí)停止實(shí)驗(yàn)，記錄不同時(shí)間下的尾氣濃度。獲得的樣品的性能如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>實(shí)施例二本實(shí)施例包括以下步驟1、將埃洛石粉碎至200目，用2mol/L的氫氧化鈉浸泡處理20小時(shí)后，用等量的稀鹽酸中和后烘干；2、將經(jīng)過第1步處理的埃洛石直接浸漬在5%濃度的高錳酸鉀溶液里，然后再在105t:下烘干得到化學(xué)吸附劑。將本實(shí)施例制得的化學(xué)吸附劑lg進(jìn)行H2S穿透性能測試(條件同實(shí)施例1)，獲得的樣品的性能如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>實(shí)施例三本實(shí)施例包括以下步驟l將高嶺土粉碎至200目后，用0.5mol/L的鹽酸處理20小時(shí)后，用等量的氫氧化鈉溶液中和后烘干；2、將經(jīng)過第1步處理的高嶺土直接浸漬3%的高錳酸鉀，105t:下烘干，制得化學(xué)吸附劑；將本實(shí)施例制得的化學(xué)吸附劑lg進(jìn)行H2S穿透性能測試(條件同實(shí)施例1)，獲得的樣品的性能如下表載偉名稱高嶺土If2S(腦g/g)1.5實(shí)施例四本實(shí)施例包括以下步驟1、將埃洛石粉碎至200目，用2mol/L的堿浸泡處理20小時(shí)后，用等量稀鹽酸中和后烘干；2、將第1步中得到的埃洛石粉末和表面活性劑CTMAB按質(zhì)量比lg:O.lg混合，水浴加熱4小時(shí)后烘干，水浴溫度在80°C;3、將烘干后的粉末加入到TEOS四乙基原硅酸鹽中，并加入十二胺，其三者比為lg:120mL:0.05g，在8(TC下水浴加熱4小時(shí)后，冷卻后成膠體；4、將膠體在馬弗爐中燒結(jié)6小時(shí)，溫度控制在55(TC，得到載體，將載體等體浸漬17%的高錳酸鉀，于105t:下干燥即可得到化學(xué)吸附劑。將本實(shí)施例制得的化學(xué)吸附劑0.5g與未改性埃洛石制得的化學(xué)吸附劑lg進(jìn)行H2S穿透性能測試(條件同實(shí)施例1)，保證樣品高度相同；獲得的樣品的性能如下表(為改性的礦物作為對比)!'…'fitil^拔'體it.l入？5錳驗(yàn)評Ii:S雄!？(腦，肥11J4,.2實(shí)施例五6本實(shí)施例包括以下歩驟1、將凹土粉碎至200目，用5mol/L的濃鹽酸浸泡處理2小時(shí)后，用等量的氫氧化鉀中和后烘干；2、將第1步中得到的埃洛石粉末和表面活性劑CTMAB按質(zhì)量比1:0.1混合，水浴加熱6小時(shí)后烘干，水浴溫度在80°C;3、將烘干后的粉末加入到TEOS四乙基原硅酸鹽中，并加入十二胺，其三者比為lg:100mL:O.lg，在8(TC下水浴加熱4小時(shí)后，冷卻后成膠體；4、將膠體在馬弗爐中燒結(jié)6小時(shí)，溫度為55(TC，得到載體，將載體等體浸漬15%的高錳酸鉀，于105。C下干燥即可得到化學(xué)吸附劑。將本實(shí)施例制得的化學(xué)吸附劑lg與未改性埃洛石制得的化學(xué)吸附劑lg進(jìn)行H2S穿透性能測試(條件同例1)，保證樣品高度相同；樣品戰(zhàn)體iH2S■、■■::，ii,:).Sim&'%)卩||丄4,3.(:二15《(J,々!.鵬fM/1|4,6——-:—1:;………—………一，58.6實(shí)施例六本實(shí)施例包括以下步驟1、將凹土粉碎至200目，用5mol/L的濃硝酸浸泡處理2小時(shí)后，用氫氧化鈉中和后烘干；2、將第1步中得到的埃洛石粉末和表面活性劑CTMAB按質(zhì)量比lg:0.5g混合，水浴加熱4小時(shí)后烘干，水浴溫度在5(TC;3、將烘干后的粉末加入到四乙基原硅酸鹽中，并加入十二胺，其三者比為lg:120mL:0.2g，在7(TC下水浴加熱2小時(shí)后，冷卻后成膠體；4、將膠體在馬弗爐中燒結(jié)10小時(shí)，溫度控制在35(TC，得到載體，將載體等體浸漬30%的高錳酸鉀，于105t:下干燥即可得到化學(xué)吸附劑。將本實(shí)施例制得的化學(xué)吸附劑lg進(jìn)行H2S穿透性能測試(條件同例1)，獲得的樣品的性能如下表7<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>權(quán)利要求一種利用多孔礦物制備化學(xué)吸附劑的方法，其特征在于，包含以下步驟1、將多孔礦物粉碎至200目以下，用1mol/L～5mol/L的酸或0.5mol/L～2mol/L的堿浸泡處理2～20小時(shí)后，用等量的堿或酸中和，酸為鹽酸、硫酸、硝酸或醋酸，堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀；所說的多孔礦物是具有孔隙結(jié)構(gòu)的礦物；2、將經(jīng)過第1步處理的多孔礦物直接浸漬或等體浸漬在3％～30％濃度的高錳酸鉀溶液里，然后再在105℃下烘干得到化學(xué)吸附劑。1.一種利用多孔礦物制備化學(xué)吸附劑的方法，其特征在于，包含以下步驟1、將多孔礦物粉碎至200目以下，用lmol/L5mol/L的酸或0.5mol/L2mol/L的堿浸泡處理220小時(shí)后，用等量的堿或酸中和，酸為鹽酸、硫酸、硝酸或醋酸，堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀；所說的多孔礦物是具有孔隙結(jié)構(gòu)的礦物；2、將經(jīng)過第1步處理的多孔礦物直接浸漬或等體浸漬在3%30%濃度的高錳酸鉀溶液里，然后再在105t:下烘干得到化學(xué)吸附劑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，1、將硅藻土粉碎至300目后，用0.5mol/L的氫氧化鉀浸泡處理20小時(shí)后，用等量的稀鹽酸中和后烘干；2、將經(jīng)過第1步處理的硅藻土粉直接浸漬在15%濃度的高錳酸鉀溶液里，然后再在105t:下烘干得到化學(xué)吸附劑。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，1、將埃洛石粉碎至200目，用2mol/L的氫氧化鈉浸泡處理20小時(shí)后，用等量的稀鹽酸中和后烘干；2、將經(jīng)過第l步處理的埃洛石直接浸漬在5%濃度的高錳酸鉀溶液里，然后再在105t:下烘干得到化學(xué)吸附劑。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，1、將高嶺土粉碎至200目后，用0.5mol/L的鹽酸處理20小時(shí)后，用等量的氫氧化鈉溶液中和后烘干；2、將經(jīng)過第1步處理的高嶺土直接浸漬3%的高錳酸鉀，105t:下烘干，制得化學(xué)吸附劑。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所說的多孔礦物為埃洛石、沸石、高嶺土、凹凸棒、海泡石或硅藻土。6.—種利用多孔礦物制備化學(xué)吸附劑的方法，其特征在于，包含以下步驟1、將多孔礦物粉碎至200目以下，用lmol/L5mol/L的酸或0.5mol/L2mol/L的堿浸泡處理220小時(shí)后，用等量的堿或酸中和，酸為鹽酸、硫酸、硝酸或醋酸，堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀；所說的多孔礦物是具有孔隙結(jié)構(gòu)的礦物；2、將第l步中得到的多孔礦物粉末和表面活性劑按質(zhì)量比lg:O.lg0.5g混合，水浴加熱16小時(shí)后烘干，水浴溫度在5(TC8(TC之間；所說的表面活性劑為CTMAB、硬脂酸或硫酸酯鹽；3、將烘干后的粉末加入到硅源溶劑中，并加入碳源作表面修飾，粉末、硅源溶劑和碳源三者的比為lg:10120mL:0.05g0.2g，在60°C95。C下水浴加熱26小時(shí)后，冷卻后成膠體；所說的硅源溶劑是正硅酸乙酯、硅酸鈉、硅酸或含硅的液體溶劑，所說的碳源是十二胺或其他碳鏈長度在625個(gè)碳的有機(jī)添加劑；4、將膠體在馬弗爐中燒結(jié)610小時(shí)，溫度控制35(TC55(TC間，得到載體，將得到載體直接浸漬或等體浸漬在3%30%濃度的高錳酸鉀溶液里，然后再在105t:下烘干得到化學(xué)吸附劑。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，1、將埃洛石粉碎至200目，用2mo1/L的堿浸泡處理20小時(shí)后，用等量稀鹽酸中和后烘干；2、將第l步中得到的埃洛石粉末和表面活性劑CTMAB按質(zhì)量比lg:O.lg混合，水浴加熱4小時(shí)后烘干，水浴溫度在8(TC;3、將烘干后的粉末加入到TEOS四乙基原硅酸鹽中，并加入十二胺，其三者比為lg:120mL:0.05g，8(TC下水浴加熱4小時(shí)后，冷卻后成膠體；4、將膠體在馬弗爐中燒結(jié)6小時(shí)，溫度控制在55(TC，得到載體，將載體等體浸漬17%的高錳酸鉀，于105t:下干燥即可得到化學(xué)吸附劑。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，1、將凹土粉碎至200目，用5mol/L的濃鹽酸浸泡處理2小時(shí)后，用等量的氫氧化鉀中和后烘干；2、將第l步中得到的埃洛石粉末和表面活性劑CTMAB按質(zhì)量比1:0.1混合，水浴加熱6小時(shí)后烘干，水浴溫度在80°C;3、將烘干后的粉末加入到TEOS四乙基原硅酸鹽中，并加入十二胺，其三者比為lg:lOOmL:O.lg，8(TC下水浴加熱4小時(shí)后，冷卻后成膠體；4、將膠體在馬弗爐中燒結(jié)6小時(shí)，溫度為55(TC，得到載體，將載體等體浸漬15%的高錳酸鉀，于105t:下干燥即可得到化學(xué)吸附劑。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，1、將凹土粉碎至200目，用5mol/L的濃硝酸浸泡處理2小時(shí)后，用等量的氫氧化鈉中和后烘干；2、將第l步中得到的埃洛石粉末和表面活性劑CTMAB按質(zhì)量比lg:0.5g混合，水浴加熱4小時(shí)后烘干，水浴溫度在5(TC;3、將烘干后的粉末加入到四乙基原硅酸鹽中，并加入十二胺，其三者比為lg:120mL:0.2g，7(TC下水浴加熱2小時(shí)后，冷卻后成膠體；4、將膠體在馬弗爐中燒結(jié)10小時(shí)，溫度控制在35(TC，得到載體，將載體等體浸漬30%的高錳酸鉀，于105t:下干燥即可得到化學(xué)吸附劑。10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所說的多孔礦物為埃洛石、沸石、高嶺土、凹凸棒、海泡石或硅藻土。全文摘要一種利用多孔礦物制備化學(xué)吸附劑的方法，將具有一定孔隙結(jié)構(gòu)的礦物粉碎，用酸堿浸泡中和，再浸漬在高錳酸鉀溶液里，或者用酸堿浸泡中和后先進(jìn)行改性再浸漬在高錳酸鉀溶液里，最后得到化學(xué)吸附劑，本發(fā)明原料廣泛、制備過程簡單、易于操作，制得的吸附劑吸附能力強(qiáng)。文檔編號B01J20/30GK101690888SQ20091002435公開日2010年4月7日申請日期2009年10月16日優(yōu)先權(quán)日2009年10月16日發(fā)明者康飛宇,陸振翔,黃正宏申請人:清華大學(xué)