CN101829535B - 一种吸附剂制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种高效吸附剂制备方法，对含钛高炉渣进行包括球磨、破碎和筛分在内的预处理，在室温条件下对含钛高炉渣进行酸浸处理，对酸浸后样渣经沉淀、滤洗、干燥、研磨处理，制得高效吸附剂。本发明通过将含钛高炉渣酸浸处理，使含钛高炉渣中的TiO2达到富集，同时使得处理后的渣具有更好的吸附特性，借助于TiO2的光催化特性，制备出吸附性能良好的高效吸附剂，用作居家、工作、公共休闲等封闭场所的空气净化材料。

Description

一种吸附剂制备方法
技术领域
本发明涉及室内空气的净化技术，具体说是一种高效吸附剂及其制备方法。 
背景技术
甲醛是一种无色、有强烈刺激性气味的气体，已经被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质，是公认的变态反应源，也是潜在的强致突变物之一。长期接触低剂量甲醛可引起慢性呼吸道疾病，引起鼻咽癌、结肠癌、脑瘤、妊娠综合症、新生儿染色体异常、白血病，青少年记忆力和智力下降。因此，在加强对居室、公共场所环境空气质量监督检测的同时，研究净化措施，从根本上解决甲醛污染问题(尤其是室内环境)是十分必要的。吸附法作为目前对甲醛的有效净化处理方法之一，具有施工方便、价格较低、可重复利用等优点。但是吸附法的有效去除率不高；而负载有纳米TiO2的光催化材料，具有吸附、富集室内甲醛功能，同时借助于负载的纳米TiO2光催化特性，通过光催化氧化反应彻底去除甲醛，可以有效提高吸附法对甲醛的去除效率。但是纳米TiO2的负载工艺较为复杂，而且纳米TiO2的生产成本较高，若负载性能欠佳的情况下，脱落的纳米TiO2本身就是一种室内空气污染源。 
发明内容
本发明的目的在于：克服现有技术存在的缺陷，提供一种高效吸附剂及其制备方法，可在常温下有效地吸附室内甲醛。 
为了解决上述问题，本发明通过将含钛高炉渣酸浸处理，使含钛高炉渣中的TiO2达到富集，同时使得处理后的渣具有更好的吸附特性，借助于TiO2的光催化特性，制备出吸附性能良好的高效吸附剂，用作居家、工作、公共休闲等封闭场所的空气净化材料。 
实现本发明的目的所采取的技术方案是： 
一种高效吸附剂制备方法，包括：对含钛高炉渣进行包括球磨、破碎和筛分在内的预处理，在室温条件下对含钛高炉渣进行酸浸处理，对酸浸后样渣经沉淀、滤洗、干燥、研磨处理，制得高效吸附剂。 
上述制备方法进一步包括：室温下，将含钛高炉渣置于含有一定量的盐酸溶液的反应器中，控制含钛高炉渣与盐酸的质量比1∶1～1∶10，控制搅拌速率30～100r.min-1，在搅拌状态下，控制反应时间1～10h，得到含钛高炉渣-盐酸的悬浊液；对酸浸后样渣经沉淀处理，用水滤洗3次，置于烘箱中105℃干燥6～8h，经球磨研磨处理，制得高效吸附剂。 
作为本发明的进一步改进，上述含钛高炉渣与盐酸的质量比1∶5，搅拌速率为40r.min-1，反应时间1h工艺条件下，制得的吸附剂吸附性能较佳。在含钛高炉渣与盐酸的质量比1∶6，搅拌速率30r.min-1，反应时间5h工艺条件下，制得的吸附剂吸附性能最佳。 
本发明通过将含钛高炉渣酸浸处理，使含钛高炉渣中的TiO2达到富集，同时使得处理后的渣具有更好的吸附特性，借助于TiO2的光催化特性，制备出吸附性能良好的高效吸附剂，所需设备简单，操作方便，费用低廉，可用作居家、工作、公共休闲等封闭场所的空气净化材料。 
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作详细说明。 
实施例1 
高效吸附剂制备方法，室温下，含钛高炉渣与盐酸的质量比1∶1，即5g含钛高炉渣置于反应器中，加入工业盐酸5g。控制搅拌速率30r.min-1，在搅拌状态下，控制反应时间10h，得到含钛高炉渣-盐酸的悬浊液。对酸浸后样渣经沉淀处理，用自来水滤洗3次，置于烘箱中105℃干燥6h，经球磨研磨处理，制得比表面积为101.85m2/g的高效吸附剂。 
实施例2 
高效吸附剂制备方法：室温下，含钛高炉渣与盐酸的质量比1∶2.5，即5g含钛高炉渣置于反应器中，加入工业盐酸12.5g。控制搅拌速率50r.min-1，在搅拌状态下，控制反应时间5h，得到含钛高炉渣-盐酸的悬浊液。对酸浸后样渣经沉淀处理，用自来水滤洗3次，置于烘箱中105℃干燥7h，经球磨研磨处理，制得比表面积为105.35m2/g的高效吸附剂。 
实施例3 
高效吸附剂制备方法：室温下，含钛高炉渣与盐酸的质量比1∶5，即5g含钛高炉渣置于反应器中，加入工业盐酸25g。控制搅拌速率100r.min-1，控制反应时间1h，得到含钛高炉渣-盐酸的悬浊液。对酸浸后样渣经沉淀处理，用自来水滤洗3次，置于烘箱中105℃干燥8h，经球磨研磨处理，制得比表面积为104.35m2/g的高效吸附剂。 
实施例4 
高效吸附剂制备方法：室温下，含钛高炉渣与盐酸的质量比1∶10，即5g含钛高炉渣置于反应器中，加入工业盐酸50g。控制搅拌速率40r.min-1，控制反应时间5h，得到含钛高炉渣-盐酸的悬浊液。对酸浸后样渣经沉淀处理，用自来水滤洗3次，置于烘箱中105℃干燥6h，经球磨研磨处理，制得比表面积为106.45m2/g的高效吸附剂。 
实施例5 
高效吸附剂制备方法：室温下，含钛高炉渣与盐酸的质量比1∶6，即5g含钛高炉渣置于反应器中，加入工业盐酸30g。控制搅拌速率30r.min-1，控制反应时间5h，得到含钛高炉渣-盐酸的悬浊液。对酸浸后样渣经沉淀处理，用自来水滤洗3次，置于烘箱中105℃干燥6h，经球磨研磨处理，制得比表面积为107.25m2/g的高效吸附剂。 
本发明专利对甲醛的吸附性能测试数据如表1所示。 
表1本发明专利对甲醛的吸附性能数据(mg/L) 
  时间/s   原始样   实施例1   实施例2   实施例3   实施例4   实施例5   活性炭   参比
  0   5.45   5.50   5.54   5.50   5.58   5.60   5.40
  30   4.60   4.82   4.92   4.86   4.95   4.97   5.00
  60   4.01   4.50   4.51   4.56   4.56   4.64   4.66
  90   3.69   4.32   4.29   4.38   4.34   4.46   4.43
  120   3.53   4.22   4.15   4.29   4.19   4.37   4.25
  150   3.47   4.20   4.05   4.25   4.09   4.33   4.14
  180   3.46   4.18   4.02   4.25   4.06   4.31   4.06
  210   3.48   4.19   3.98   4.25   4.02   4.33   4.00
  240   3.49   4.19   3.99   4.29   4.03   4.37   3.96
  270   3.47   4.20   4.00   4.28   4.04   4.36   3.92
  300   3.50   4.22   4.00   4.32   4.02   4.40   3.90
本发明专利对于其他室内气体污染物具有类似的吸附功能。 

Claims (1)

1.一种高效吸附剂制备方法，该方法包括：对含钛高炉渣进行包括球磨、破碎和筛分在内的预处理；
在室温条件下对含钛高炉渣进行酸浸处理，对酸浸后样渣经沉淀、滤洗、干燥、研磨处理，制得高效吸附剂，具体包括：室温下，将含钛高炉渣置于含有一定量的盐酸溶液的反应器中，控制含钛高炉渣与盐酸的质量比1∶5，控制搅拌速率40r·min-1，在搅拌状态下，控制反应时间为1h，或控制含钛高炉渣与盐酸的质量比1∶6，搅拌速率为30r·min-1，在搅拌状态下，控制反应时间为5h，得到含钛高炉渣-盐酸的悬浊液；对酸浸后样渣经沉淀处理，用水滤洗3次，置于烘箱中105℃干燥6～8h，经球磨研磨处理，制得高效吸附剂。 
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