一種包埋碳素材料的高分子凝膠球的制備工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開了一種包埋碳素材料的高分子凝膠球的制備工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]中國環(huán)境狀況公報顯示，目前，我國長江，黃河，珠江，松花江，淮河，海河，遼河7大水系的重點監(jiān)測斷面中，有近40%斷面水質(zhì)為V類或劣V類，存在嚴(yán)重的環(huán)境隱患。工業(yè)廢水對環(huán)境造成極大破壞，大量含酚廢水的排放對水生生態(tài)系統(tǒng)造成明顯的危害。含酚廢水來源廣泛，主要來自焦化、樹脂、煤氣、香料、絕緣材料、石油煉制等工業(yè)部門以及石油裂解制乙烯、合成苯酚、聚酞胺纖維、合成染料、有機農(nóng)藥和酚醛樹脂生產(chǎn)過程，人工合成的有機物質(zhì)如農(nóng)藥、酚、醛等主要通過石油化工的合成過程及產(chǎn)品使用過程中排放出的污水，不經(jīng)處理排入水體而造成污。大氣中的酚類可以通過濕沉降的途徑進(jìn)入水體。。吸附法去除苯酚，不需要龐大的構(gòu)筑物，簡便易行。此法依據(jù)吸附劑的巨大比表面積來進(jìn)行吸附，而隨著吸附劑顆粒粒徑減小，其比表面積增大的同時，吸附劑也存在了易飛散、不易固定的缺點，且吸附劑往往不具備選擇性吸附性能。眾所周知，粉末活性炭及碳納米管作為大比表面積的吸附劑，其吸附性能優(yōu)異，但是它粒徑小，不易固定，對有機污染物沒有選擇性吸附性能，且吸附過程中回收困難，碳納米管同時還存在一定的生物毒性。因此開發(fā)高效安全的吸附劑具有重要的現(xiàn)實意義和實用價值。
[0003]為了克服上述問題，本發(fā)明設(shè)計一種包埋碳素材料的高分子凝膠球的制備工藝，采用包埋固定技術(shù)，將碳素材料(粉末活性炭和碳納米管)的高吸附性能與高分子材料的包埋固定性能相結(jié)合，去除廢水中的苯酚。將具有優(yōu)異吸附性能的粉末吸附劑進(jìn)行包埋固定，在不影響吸附效率的同時，也為粉末吸附劑的再生及避免潛在的生物毒害做了準(zhǔn)備，并預(yù)通過改變包埋條件，使其具有選擇性的吸附性能，增大其有效的吸附容量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，發(fā)明一種包埋碳素材料的高分子凝膠球的制備工藝。其技術(shù)方案是一種包埋碳素材料的高分子凝膠球的制備工藝，其特征:以海藻酸鈉、聚乙烯醇為包埋劑，通過交聯(lián)反應(yīng)制備成凝膠球，對粉末活性炭和碳納米管進(jìn)行包埋固定，制取包埋碳素材料的高分子凝膠球作為工業(yè)廢水處理用的吸附劑。
[0005]具體工藝流程:粉末活性炭體、碳納米管置于干燥箱中100°C干燥12小時，密封備用。稱取一定量的聚乙烯醇，加蒸餾水于70°C下加熱溶解，冷卻后，添加適量海藻酸鈉，配制成海藻酸鈉溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)與聚乙烯醇溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為1%的混合溶液，并采用機械攪拌與超聲分散相結(jié)合的方法將0.059粉末活性炭、碳納米管分別均勻分散于其中，滴入質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%的CaCl2溶液中，通過12小時固化，用大量水沖洗，于蒸餾水中浸泡備用。
[0006]本發(fā)明的特點是:本發(fā)明改進(jìn)后的吸附法因其不需龐大的構(gòu)筑物，具有投資少，效果好的優(yōu)點。將具有優(yōu)異吸附性能的粉末吸附劑進(jìn)行包埋固定，在不影響吸附效率的同時，也為粉末吸附劑的再生及避免潛在的生物毒害做了準(zhǔn)備，并預(yù)通過改變包埋條件，使其具有選擇性的吸附性能，增大其有效的吸附容量。通過凝膠包埋法將優(yōu)越吸附性能的碳素材料包埋具有以下特點:方法簡便，吸附劑與單體或聚合物一起聚凝，被包埋在形成的聚合物之中；條件溫和，可選用不同的聚合物載體，不同的包埋系統(tǒng)和條件；穩(wěn)定性好；交換容量高等。因此本發(fā)明的包埋碳素材料的高分子凝膠球顯著提高吸附性能，可處理印染廢水、含重金屬廢水、含酚廢水陰、難降解有機廢水，可有效降解廢水中的氮、磷、氰等，具有廣闊市場前景。
【具體實施方式】
[0007]一種包埋碳素材料的高分子凝膠球的制備工藝，其特征:以海藻酸鈉、聚乙烯醇為包埋劑，通過交聯(lián)反應(yīng)制備成凝膠球，對粉末活性炭和碳納米管進(jìn)行包埋固定，制取包埋碳素材料的高分子凝膠球作為工業(yè)廢水處理用的吸附劑。
[0008]具體工藝流程:粉末活性炭體、碳納米管置于干燥箱中100°C干燥12小時，密封備用。稱取一定量的聚乙烯醇，加蒸餾水于70°C下加熱溶解，冷卻后，添加適量海藻酸鈉，配制成海藻酸鈉溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)與聚乙烯醇溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為1%的混合溶液，并采用機械攪拌與超聲分散相結(jié)合的方法將0.059粉末活性炭、碳納米管分別均勻分散于其中，滴入質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%的CaCl2溶液中，通過12小時固化，用大量水沖洗，于蒸餾水中浸泡備用。
【主權(quán)項】
1.一種包埋碳素材料的高分子凝膠球的制備工藝，其特征是:以海藻酸鈉、聚乙烯醇為包埋劑，通過交聯(lián)反應(yīng)制備成凝膠球，對粉末活性炭和碳納米管進(jìn)行包埋固定，制取包埋碳素材料的高分子凝膠球作為工業(yè)廢水處理用的吸附劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種包埋碳素材料的高分子凝膠球的制備工藝，其特征是粉末活性炭體、碳納米管置于干燥箱中100°C干燥12小時，密封備用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種包埋碳素材料的高分子凝膠球的制備工藝，其特征是:具體工藝流程:稱取一定量的聚乙烯醇，加蒸餾水于70°C下加熱溶解，冷卻后，添加適量海藻酸鈉，配制成海藻酸鈉溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)與聚乙烯醇溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為1%的混合溶液,并采用機械攪拌與超聲分散相結(jié)合的方法將0.059粉末活性炭、碳納米管分別均勻分散于其中，滴入質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%的CaCl2溶液中，通過12小時固化，用大量水沖洗，于蒸餾水中浸泡備用。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種包埋碳素材料的高分子凝膠球的制備工藝。其技術(shù)方案是：以海藻酸鈉、聚乙烯醇為包埋劑，通過交聯(lián)反應(yīng)制備成凝膠球，對粉末活性炭和碳納米管進(jìn)行包埋固定，制取包埋碳素材料的高分子凝膠球作為工業(yè)廢水處理用的吸附劑。本發(fā)明的特點是：通過凝膠包埋法將優(yōu)越吸附性能的碳素材料進(jìn)行包埋，不需龐大的構(gòu)筑物，具有投資少，具有選擇性的吸附性能，吸附容量高、安全無毒、效果好、穩(wěn)定性好等優(yōu)點。該高分子凝膠球顯著提高吸附性能，可處理印染廢水、含重金屬廢水、含酚廢水陰、難降解有機廢水，可有效降解廢水中的氮、磷、氰等，具有廣闊市場前景。
【IPC分類】B01J20-30, C02F1-28, B01J20-26
【公開號】CN104707577
【申請?zhí)枴緾N201310690546
【發(fā)明人】于明森
【申請人】青島勝利鍋爐有限公司
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2013年12月17日