一種基于活性炭制備的復(fù)合材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及水處理材料領(lǐng)域，尤其涉及一種基于活性炭制備的復(fù)合材料的制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國是目前世界上最貧水的13個(gè)國家之一，據(jù)經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織最新公布的 《中國環(huán)境績效評估》報(bào)告，目前流經(jīng)中國城市的超過75%的水體不適合飲用，30%以上的 檢測河流水質(zhì)屬于劣V類。隨著工業(yè)發(fā)展，城市生活飲用水水源受污染程度日益加劇，同時(shí) 隨著生活水平的提高，人們對飲用水質(zhì)的要求以及飲用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)格。
[0003]目前市場上用于水處理的活性炭材料，其作用原理主要是通過物理吸附作用的方 式將污染物與水進(jìn)行分離?；钚蕴坑捎诰哂芯薮蟮谋缺砻娣e及發(fā)達(dá)的空隙結(jié)構(gòu)，因此對水 中溶解態(tài)有機(jī)物如酚類化合物等具有較強(qiáng)的吸附能力，適用于飲用水深度凈化。但采用活 性炭為水處理劑，存在一些問題，如活性炭的吸附量與成本的比值還需進(jìn)一步提高，且其吸 附為物理吸附，容易在吸附過程中脫附，造成二次污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種基于活性炭制備的復(fù)合 材料的制備方法。
[0005] 本發(fā)明是采取以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：一種基于活性炭制備的復(fù)合材料，由以下 按照重量份的原料組成：活性炭8-16份，二氧化硅10-18份，聚合物12-20份，硝酸鎳10-20 份，粘接劑4-10份，鈦酸丁四酯1-5份。
[0006]上述的一種基于活性炭制備的復(fù)合材料，由以下按照重量份的原料組成：活性炭 10-16份，二氧化硅10-16份，聚合物12-18份，硝酸鎳10-18份，粘接劑4-8份，鈦酸丁四酯 2-4 份。
[0007]上述的一種基于活性炭制備的復(fù)合材料，由以下按照重量份的原料組成：活性炭 13份，二氧化硅13份，聚合物15份，硝酸鎳14份，粘接劑6份，鈦酸丁四酯3份。
[0008]上述的一種基于活性炭制備的復(fù)合材料的制備方法，由以下步驟組成： (1)將二氧化硅、活性炭和聚合物充分研磨，過1〇〇目篩，得到混合物A。
[0009] (2)將硝酸鎳和鈦酸丁四酯研磨，加入10份蒸餾水，對其進(jìn)行超聲處理，超聲處理 條件為：溫度50°C，超聲功率400W，超聲時(shí)間50min，得到混合物B。
[0010] (3)將混合物A和混合物B再次混合，并在混合過程中添加粘接劑，再對其進(jìn)行超 聲處理，超聲處理?xiàng)l件為：溫度50°C，超聲功率400W，超聲時(shí)間50min;制得混合物C。
[0011] (4)將混合物C通過造粒機(jī)進(jìn)行分粒，從而得到粒料。
[0012] (5)將粒料密封，放置在干燥室內(nèi)部干燥。
[0013] (6)將干燥后的粒料放入100°C的烘箱中烘干，制得混合物D。
[0014](7)將混合物D置入反應(yīng)釜中高溫煅燒3h，高溫煅燒溫度為600°C，再降至室溫，即 得利用活性炭制備的復(fù)合材料。
[0015] 上述的一種基于活性炭制備的復(fù)合材料，所述聚合物為乙醇、正丙醇、二氯甲烷或 環(huán)己烷的一種或幾種的組合。
[0016] 上述的一種基于活性炭制備的復(fù)合材料用于制備水處理劑中的用途。
[0017] 綜上所述本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明所使用活性炭在超聲處理的條件下， 并且加入的粘接劑可以使得到的粒料不會出現(xiàn)脫落成渣的情況，經(jīng)過煅燒后，形成結(jié)構(gòu)穩(wěn) 定的復(fù)合材料，具有吸附能力高、對重金屬吸附穩(wěn)定、無二次污染的優(yōu)點(diǎn)，由于復(fù)合材料的 吸附量大，因此較小的用量即可獲得較好的處理效果，由此可以將其制成小體積易攜帶、使 用簡便的水處理裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 實(shí)施例1 一種基于活性炭制備的復(fù)合材料，由以下按照重量份的原料組成：活性炭13份，二氧 化硅13份，聚合物15份，硝酸鎳14份，粘接劑6份，鈦酸丁四酯3份，制備過程，將二氧化 硅、活性炭和聚合物充分研磨，過100目篩，得到混合物A;將硝酸鎳和鈦酸丁四酯研磨，加 入10份蒸餾水，對其進(jìn)行超聲處理，超聲處理?xiàng)l件為：溫度50°C，超聲功率400W，超聲時(shí)間 50min，得到混合物B;將混合物A和混合物B再次混合，并在混合過程中添加粘接劑，再對 其進(jìn)行超聲處理，超聲處理?xiàng)l件為：溫度50°C，超聲功率400W，超聲時(shí)間50min;制得混合物 C;將混合物C通過造粒機(jī)進(jìn)行分粒，從而得到粒料；將粒料密封，放置在干燥室內(nèi)部干燥； 將干燥后的粒料放入l〇〇°C的烘箱中烘干，制得混合物D，將混合物D置入反應(yīng)釜中高溫煅 燒3h，高溫煅燒溫度為600°C，再降至室溫，即得利用活性炭制備的復(fù)合材料。
[0019] 實(shí)施例2 一種基于活性炭制備的復(fù)合材料，由以下按照重量份的原料組成：活性炭8份，二氧化 硅10份，聚合物12份，硝酸鎳10份，粘接劑4份，鈦酸丁四酯1份。制備過程與實(shí)施例1 步驟相同。
[0020] 實(shí)施例3 一種基于活性炭制備的復(fù)合材料，由以下按照重量份的原料組成：活性炭9份，二氧化 硅11份，聚合物13份，硝酸鎳11份，粘接劑5份，鈦酸丁四酯2份。制備過程與實(shí)施例1 步驟相同。
[0021] 實(shí)施例4 一種基于活性炭制備的復(fù)合材料，由以下按照重量份的原料組成：活性炭11份，二氧 化硅13份，聚合物15份，硝酸鎳13份，粘接劑7份，鈦酸丁四酯4份。制備過程與實(shí)施例 1步驟相同。
[0022] 實(shí)施例5 一種基于活性炭制備的復(fù)合材料，由以下按照重量份的原料組成：活性炭12份，二氧 化硅14份，聚合物16份，硝酸鎳14份，粘接劑8份，鈦酸丁四酯5份。制備過程與實(shí)施例 1步驟相同。
[0023] 實(shí)施例6 將5mg的實(shí)施例1-5制備的利用活性炭制備的復(fù)合材料各自與10mL濃度為5ppm的汞 離子、5ppm的鉛離子的水溶液混合，攪拌反應(yīng)8h。處理后的水溶液中汞離子、鉛離子濃度通 過電感耦合等離子體質(zhì)譜（ThermoICP-MSXII)檢測，汞離子濃度均小于2ppb，鉛離子濃度 均小于3. 5ppb
[0024] 從表1可以看出，采用活性炭制備的復(fù)合材料作為水處理劑，可以高效地除去水 中的重金屬離子。
[0025] 以上所述是本發(fā)明的實(shí)施例，故凡依本發(fā)明申請范圍所述的構(gòu)造、特征及原理所 做的等效變化或修飾，均包括于本發(fā)明專利申請范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于活性炭制備的復(fù)合材料，其特征在于，由以下按照重量份的原料組成：活 性炭8-16份，二氧化硅10-18份，聚合物12-20份，硝酸鎳10-20份，粘接劑4-10份，鈦酸 丁四酯1-5份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于活性炭制備的復(fù)合材料，其特征在于，由以下按照 重量份的原料組成：活性炭10-16份，二氧化硅10-16份，聚合物12-18份，硝酸鎳10-18份， 粘接劑4-8份，鈦酸丁四酯2-4份。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于活性炭制備的復(fù)合材料，其特征在于，由以下按照 重量份的原料組成：活性炭13份，二氧化硅13份，聚合物15份，硝酸鎳14份，粘接劑6份， 鈦酸丁四酯3份。4. 一種如權(quán)利要求1-3所述的一種基于活性炭制備的復(fù)合材料的制備方法，其特征在 于，由以下步驟組成： (1) 將二氧化硅、活性炭和聚合物充分研磨，過100目篩，得到混合物A; (2) 將硝酸鎳和鈦酸丁四酯研磨，加入10份蒸餾水，對其進(jìn)行超聲處理，超聲處理?xiàng)l件 為：溫度50°C，超聲功率400W，超聲時(shí)間50min，得到混合物B; (3) 將混合物A和混合物B再次混合，并在混合過程中添加粘接劑，再對其進(jìn)行超聲處 理，超聲處理?xiàng)l件為：溫度50°C，超聲功率400W，超聲時(shí)間50min，制得混合物C; (4) 將混合物C通過造粒機(jī)進(jìn)行分粒，從而得到粒料； (5) 將粒料密封，放置在干燥室內(nèi)部干燥； (6) 將干燥后的粒料放入100°C的烘箱中烘干，制得混合物D; (7) 將混合物D置入反應(yīng)釜中高溫煅燒3h，高溫煅燒溫度為600°C，再降至室溫，即得利 用活性炭制備的復(fù)合材料。5. 根據(jù)權(quán)利要求1-3所述的一種基于活性炭制備的復(fù)合材料，其特征在于：所述聚合 物為乙醇、正丙醇、二氯甲烷或環(huán)己烷的一種或幾種的組合。6. 根據(jù)權(quán)利要求1-3所述的一種基于活性炭制備的復(fù)合材料用于制備水處理劑中的 用途。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于活性炭制備的復(fù)合材料，由以下按照重量份的原料組成：活性炭8-16份，二氧化硅10-18份，聚合物12-20份，硝酸鎳10-20份，粘接劑4-10份，鈦酸丁四酯1-5份。本發(fā)明所使用活性炭在超聲處理的條件下，并且加入的粘接劑可以使得到的粒料不會出現(xiàn)脫落成渣的情況。
【IPC分類】B01J20/20, C02F1/28, B01J20/30, C02F1/62
【公開號】CN105344315
【申請?zhí)枴緾N201510720807
【發(fā)明人】王小明
【申請人】明光市龍騰礦物有限公司
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年10月30日