一種脫除鈷、銅改性活性炭的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及活性炭的改性和制備方法，特別是針對(duì)鈷、銅離子的吸附、脫除用活性炭的開(kāi)發(fā)利用。
【背景技術(shù)】
[0002]活性炭作為一種吸附催化材料，已在化工、石油、輕工、食品、環(huán)境保護(hù)、國(guó)防等諸多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。在環(huán)境保護(hù)、有色金屬冶金、資源綜合利用等領(lǐng)域的應(yīng)用主要以活性炭對(duì)重金屬離子的吸附性能為主要表現(xiàn)。在提取冶金和資源綜合利用應(yīng)用中，活性炭在低濃度溶液可以有效地對(duì)目標(biāo)元素實(shí)施富集，在多元素共存溶液里能夠吸附雜質(zhì)離子實(shí)現(xiàn)除雜凈化作用，因此活性炭已成為一些行業(yè)中特效的吸附劑或脫雜劑?；钚蕴烤哂腥绱烁咝У墓δ苁腔谒且环N孔隙多、比表面積大的復(fù)合材料。在大量的活性炭性質(zhì)研究中發(fā)現(xiàn)，活性炭?jī)?nèi)部具有大量的官能團(tuán)或基團(tuán)，活性炭所表現(xiàn)出的一些催化或吸附性能取決于內(nèi)在官能團(tuán)或基團(tuán)的性質(zhì)，因此活性炭的改性或修飾研究方興未艾，針對(duì)某種功能應(yīng)用要求，可以有的放矢地對(duì)活性炭進(jìn)行改性，從而實(shí)現(xiàn)活性炭對(duì)某些性能要求的目標(biāo)。通常改性方法有表面氧化改性法，添加活性劑改性方法，等離子體重整碳等各種改性方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了制備一種高效選擇性強(qiáng)的吸附用活性炭復(fù)合材料，通過(guò)添加活性劑的改性方法，制備出脫除鈷、銅改性活性炭。
[0004]具體步驟為:
(I)在50 °C-80 °C溫度，將20-200 gP_萘酚溶于50_200mL無(wú)水乙醇或100_500mL質(zhì)量百分比濃度為1-5%的氫氧化鈉溶液中，溶解完全后，以β -萘酸:亞硝酸鈉摩爾質(zhì)量比為1:1計(jì)量依據(jù)稱(chēng)量亞硝酸鈉，加入到上述β -萘酚混合溶液中，合成出濃度為0.1-1mol/L α -亞硝基β -萘酚混合溶液。
[0005](2)稱(chēng)取活性炭5-10g，放入10mL步驟(I)所配制的混合溶液中，浸漬10-24小時(shí)，然后濾去清液后烘干，得脫除鈷、銅改性活性炭。
[0006](3)量取10mL濃度為0.5g/L硫酸銅或硫酸鈷溶液，加入0.5g步驟(2)合成的改性活性炭，開(kāi)動(dòng)攪拌反應(yīng)0.5-1小時(shí)，濾去固相，固相料進(jìn)行回收銅或鈷后進(jìn)行再生，濾液進(jìn)行元素分析，濾液中殘留銅、鈷含量分別低于0.05mg/L、0.5mg/L以下。
[0007]本發(fā)明制備的活性炭是一種專(zhuān)門(mén)對(duì)鈷、銅離子的吸附和脫除的高效吸附劑，制取方法簡(jiǎn)單，成本較低，具有高度選擇性地對(duì)溶液中銅或鈷離子吸附和脫除，鈷離子的脫除限度能達(dá)到0.5mg/L以下，銅離子的脫除限度能達(dá)到0.05mg/L以下。
[0008]本發(fā)明能專(zhuān)門(mén)有效的吸附低濃度或多元素離子共存溶液中的銅、鈷有價(jià)金屬離子。在環(huán)境保護(hù)、濕法冶金和資源綜合利用領(lǐng)域具有高效，選擇性強(qiáng)的吸附劑和除雜劑。
【具體實(shí)施方式】
[0009]實(shí)施例1:
(I)在60°C溫度，將20g β -萘酚溶于50mL無(wú)水乙醇中，溶解完全后，將9.6g亞硝酸鈉，加入到上述β -萘酚混合溶液中，合成出濃度為0.5mol/L α -亞硝基β -萘酚混合溶液。
[0010](2)稱(chēng)取活性炭10g，放入10mL步驟(I)所配制的混合溶液中，浸漬24小時(shí)，然后濾去清液后烘干，得脫除鈷、銅改性活性炭。
[0011]
(3)量取0.5g/L硫酸銅和硫酸鈷溶液各100mL，分別加入0.5g步驟(2)合成的改性活性炭，開(kāi)動(dòng)攪拌反應(yīng)0.5小時(shí)，濾液進(jìn)行元素分析，濾液中殘留銅含量為0.03mg/L，鈷含量為 0.22 mg/Lo
[0012]實(shí)施例2:
(1)在60°(:溫度，將20gi3-萘酚溶于50 mL無(wú)水乙醇中，溶解完全后，將9.6g亞硝酸鈉，加入到上述β -萘酚混合溶液中，合成出濃度為0.2mol/L α -亞硝基β -萘酚混合溶液。
[0013](2)稱(chēng)取活性炭10g，放入10mL步驟(I)所配制的混合溶液中，浸漬24小時(shí)，然后濾去清液后烘干，得脫除鈷、銅改性活性炭。
[0014](3)量取0.5g/L硫酸銅和硫酸鈷溶液各100mL，分別加入0.5g步驟(2)合成的改性活性炭，開(kāi)動(dòng)攪拌反應(yīng)0.5小時(shí)，濾液進(jìn)行元素分析，濾液中殘留銅含量為0.036mg/L，鈷含量為0.35 mg/Lo
[0015]實(shí)施例3:
(1)在60°(:溫度，將50 gi3_萘酚溶于100 mL無(wú)水乙醇中，溶解完全后，將24 g亞硝酸鈉，加入到上述β -萘酚混合溶液中，合成出濃度為0.8mol/L α -亞硝基β -萘酚混合溶液。
[0016](2)稱(chēng)取活性炭10g，放入10mL步驟(I)所配制的混合溶液中，浸漬24小時(shí)，然后濾去清液后烘干，得脫除鈷、銅改性活性炭。
[0017](3)量取0.5g/L硫酸銅和硫酸鈷溶液各100mL，分別加入0.5g步驟(2)合成的改性活性炭，開(kāi)動(dòng)攪拌反應(yīng)I小時(shí)，濾液進(jìn)行元素分析，濾液中殘留銅含量為0.012mg/L，鈷含量為 0.13 mg/Lo
[0018]實(shí)施例4:
(I)在60°C溫度，將20gi3-萘酚溶于100 mL質(zhì)量百分比濃度為5%氫氧化鈉中，溶解完全后，將9.6g亞硝酸鈉，加入到上述β -萘酚混合溶液中，合成出濃度為0.3mol/L α -亞硝基萘酚混合溶液。
[0019](2)稱(chēng)取活性炭Sg，放入10mL步驟(I)所配制的混合溶液中，浸漬24小時(shí)，然后濾去清液后烘干，得脫除鈷、銅改性活性炭。
[0020](3)量取0.5g/L硫酸銅和硫酸鈷溶液各100mL，分別加入0.5g步驟(2)合成的改性活性炭，開(kāi)動(dòng)攪拌反應(yīng)0.5小時(shí)，濾液進(jìn)行元素分析，濾液中殘留銅含量為0.028mg/L，鈷含量為0.26 mg/Lo
[0021]實(shí)施例5:
(I)在60°C溫度，將20 gi3_萘酚溶于10mL質(zhì)量百分比濃度為3%氫氧化鈉中，溶解完全后，將9.6g亞硝酸鈉，加入到上述β -萘酚混合溶液中，合成出濃度為lmol/L α -亞硝基β -萘酚混合溶液。
[0022](2)稱(chēng)取活性炭10g，放入10mL步驟(I)所配制的混合溶液中，浸漬24小時(shí)，然后濾去清液后烘干，得脫除鈷、銅改性活性炭。
[0023](3)量取0.5g/L硫酸銅和硫酸鈷溶液各100mL，分別加入0.5g步驟(2)合成的改性活性炭，開(kāi)動(dòng)攪拌反應(yīng)0.5小時(shí)，濾液進(jìn)行元素分析，濾液中殘留銅含量為0.018mg/L，鈷含量為0.18 mg/Lo
[0024]實(shí)施例6:
(I)在50°C溫度，將10g β -萘酚溶于200mL質(zhì)量百分比濃度為5%氫氧化鈉中，溶解完全后，將48g亞硝酸鈉，加入到上述β -萘酚混合溶液中，合成出濃度為0.5mol/La-亞硝基萘酚混合溶液。
[0025](2)稱(chēng)取活性炭10g，放入10mL步驟(I)所配制的混合溶液中，浸漬18小時(shí)，然后濾去清液后烘干，得脫除鈷、銅改性活性炭。
[0026]
(3)量取0.5g/L硫酸銅和硫酸鈷溶液各100mL，分別加入0.5g步驟(2)合成的改性活性炭，開(kāi)動(dòng)攪拌反應(yīng)I小時(shí)，濾液進(jìn)行元素分析，濾液中殘留銅含量為0.023mg/L，鈷含量為
0.28 mg/Lo
[0027]實(shí)施例7:
(I)在80°C溫度，將80g β -萘酚溶于150 mL質(zhì)量百分比濃度為2%氫氧化鈉中，溶解完全后，將38.5g亞硝酸鈉，加入到上述β -萘酚混合溶液中，合成出濃度為0.5mol/L a -亞硝基萘酚混合溶液。
[0028](2)稱(chēng)取活性炭10g，放入10mL步驟(I)所配制的混合溶液中，浸漬24小時(shí)，然后濾去清液后烘干，得脫除鈷、銅改性活性炭。
[0029](3)量取0.5g/L硫酸銅和硫酸鈷溶液各100mL，分別加入0.5g步驟(2)合成的改性活性炭，開(kāi)動(dòng)攪拌反應(yīng)I小時(shí)，濾液進(jìn)行元素分析，濾液中殘留銅含量為0.026mg/L，鈷含量為 0.34 mg/Lo
[0030]需要指出的是，按照本發(fā)明的技術(shù)方案，上述實(shí)施例還可以舉出許多，根據(jù)申請(qǐng)人大量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，在本發(fā)明的權(quán)利要求書(shū)所提出的范圍，均可以達(dá)到本發(fā)明的目的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種脫除鈷、銅改性活性炭的制備方法，其特征在于具體步驟為: (1)在50°(:-80°(:溫度，將 2O-2OOg0-萘酚溶于 50-200 mL 無(wú)水乙醇或 100-500 mL質(zhì)量百分比濃度為1-5%的氫氧化鈉溶液中，溶解完全后，以β-萘酚:亞硝酸鈉摩爾質(zhì)量比為1:1計(jì)量依據(jù)稱(chēng)量亞硝酸鈉，加入到上述β -萘酚混合溶液中，合成出濃度為0.1-1mol/L α-亞硝基β-萘酚混合溶液； (2)稱(chēng)取活性炭5-10g，放入10mL步驟(I)所配制的混合溶液中，浸漬10-24小時(shí)，然后濾去清液后烘干，得脫除鈷、銅改性活性炭。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種脫除鈷、銅改性活性炭的制備方法。（1）在50℃-80℃溫度，將20？-200克β-萘酚溶于50？-？200？mL無(wú)水乙醇或？100？-？500？mL質(zhì)量百分比濃度為1-5%的氫氧化鈉溶液中，溶解完全后，以β-萘酚：亞硝酸鈉摩爾質(zhì)量比為1：1計(jì)量依據(jù)稱(chēng)量亞硝酸鈉，加入到上述β-萘酚混合溶液中，合成出濃度為0.1-1mol/Lα-亞硝基β-萘酚混合溶液；（2）稱(chēng)取活性炭5-10g，放入100mL步驟（1）所配制的混合溶液中,浸漬10-24小時(shí)，然后濾去清液后烘干，得脫除鈷、銅改性活性炭。本發(fā)明制取方法簡(jiǎn)單，成本較低，制備的活性炭具有高度選擇性地對(duì)溶液中銅或鈷離子吸附和脫除，鈷離子的脫除限度能達(dá)到0.5mg/L以下，銅離子的脫除限度能達(dá)到0.05mg/L以下。
【IPC分類(lèi)】C02F1/28, B01J20/30, C02F1/62, B01J20/22
【公開(kāi)號(hào)】CN105080496
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510653416
【發(fā)明人】李義兵, 廖貴朗, 劉家輝, 鄭繼明, 陸鳳嬌, 李玉平
【申請(qǐng)人】桂林理工大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年11月25日
【申請(qǐng)日】2015年10月12日