CN102000547A - 氯化亚铜改性蜂窝活性炭吸附材料及其制备方法 - Google Patents

氯化亚铜改性蜂窝活性炭吸附材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102000547A
CN102000547A CN 201010546910 CN201010546910A CN102000547A CN 102000547 A CN102000547 A CN 102000547A CN 201010546910 CN201010546910 CN 201010546910 CN 201010546910 A CN201010546910 A CN 201010546910A CN 102000547 A CN102000547 A CN 102000547A
Authority
CN
China
Prior art keywords
activated carbon
stannous chloride
preparation
sorbing material
honeycomb activated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN 201010546910
Other languages
English (en)
Other versions
CN102000547B (zh
Inventor
张豪杰
姚炜
刘洋
周洁
眭艳辉
何丹农
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai National Engineering Research Center for Nanotechnology Co Ltd
Original Assignee
Shanghai National Engineering Research Center for Nanotechnology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai National Engineering Research Center for Nanotechnology Co Ltd filed Critical Shanghai National Engineering Research Center for Nanotechnology Co Ltd
Priority to CN 201010546910 priority Critical patent/CN102000547B/zh
Publication of CN102000547A publication Critical patent/CN102000547A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102000547B publication Critical patent/CN102000547B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

本发明公开了一种用于氯化亚铜改性蜂窝活性炭，在常温常压下高效吸附氮氧化物(NOx≤50ppm)的制备方法。本发明采用两次等体积浸渍法改性蜂窝活性炭；首先以含胺溶剂溶解的氯化亚铜混合溶液为改性剂，载体采用等体积浸渍法负载氯化亚铜混合溶液；载体烘干后等体积法浸渍强氧化剂溶液氧化活化。该蜂窝活性炭具有NOx转化吸附率高、吸附容量大、成本低、制备工艺简单等特点。

Description

氯化亚铜改性蜂窝活性炭吸附材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种蜂窝活性炭吸附材料及其制备方法，特别是一种氯化亚铜改性蜂窝活性炭吸附材料及其制备方法。
背景技术
在各种大气污染物中，NOX的污染及其造成的危害不容忽视。NOx大多来自于燃料燃烧，即汽车尾气、工业窑炉排放物等。NOx的主要组成为NO，其在大气中缓慢氧化成棕红色具有刺激性臭味的NO2。NOx是形成酸雨酸雾的主要污染物，与碳氢化合物可形成光化学烟雾，还参与臭氧层的破坏。氮氧化物对人体危害主要侵入呼吸道深部的细支气管及肺泡，对肺组织产生强烈的刺激及腐蚀作用，引起肺水肿。高浓度的一氧化氮亦可使血液中的氧和血红蛋白变为高铁血红蛋白，引起组织缺氧，出现高铁血红蛋白症和中枢神经损害症状。据有关资料统计，全世界每年向大气排放的氮氧化物为7500万吨，因此如何有效地消除污染己成为目前环境保护领域中一个令人关注的课题。
NOx净化处理按工艺可分为干法和湿法。干法包括催化还原法、吸附法等；湿法包括酸吸收、碱吸收、氧化吸收等。吸附法净化NOx废气的优点是：净化效率高，不消耗化学物质，设备简单，操作方便。用活性炭、活性焦、天然沸石、硅胶及泥煤等吸附剂可以吸附脱除NOx，其中有些吸附剂如活性炭、活性焦及分子筛等，兼有催化的性能，能将烟气中的NO催化氧化为NO2。
活性炭是一种孔隙结构发达，比表面积大的多孔性材料。由于它的多孔性结构，其吸附能力较强，可以应用到大气中低浓度NOx的吸附净化。
活性炭的比表面积、孔径分布等表面结构和表面化学性质对其吸附能力有很大影响。普通活性炭存在灰分高、孔容小、微孔分布过宽、比表面积低和吸附性能差等缺点。因此有必要对其进行改性，从而提高其吸附性能。目前，活性炭表面化学改性的主要方法包括：氧化改性、还原改性、负载金属改性及负载表面活性剂改性等。
活性炭改性制备NOx吸附剂的研究中，中国专利CN1229693A公开了一种以活性炭为载体，以碘酸盐为活性组分，碱金属族氢氧化物为添加剂，用于常温、常压下净化SO2和NO2吸附剂，但专利没有提及对NO的去除，且没有对该吸附剂的饱和吸附容量和穿透时间进行考察。中国专利CN1830542A公开了一种用于对多种有害气体脱除，利用活性组分为Cu、K、Na 、OH–等浸渍活性炭。其制备方法是按照活性炭吸水量的70～95 ％的溶液体积均匀地浸渍到活性炭上，在 130～180 ℃的温度下，用可控制氧气量的空气流进行干燥、活化。该发明制备的活性炭对 H2S 和 VOCs 的吸附性能最好，对多种有害气体综合吸附性能较好，但其处理气体空速较低且没有考察对NO的转化吸附作用。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种氯化亚铜改性蜂窝活性炭吸附材料。
本发明的目的之二在于提供该吸附材料的制备方法。
一种氯化亚铜改性蜂窝活性炭吸附材料，其特征在于该吸附材料以蜂窝活性炭为载体，其中吸附有氯化亚铜，氯化亚铜的负载量为活性碳质量的5-20%。
一种制备上述的氯化亚铜改性蜂窝活性炭吸附材料的制备方法，其特征在于该方法的具体步骤为：
a.  将氯化亚铜溶于含胺溶剂中混合成溶液，其中Cu+:NH3 + 的摩尔比为1：2～4，；
b.  将干燥后的活性炭以等体积浸渍于步骤a所得溶液中1小时；然后取出活性炭并进行干燥处理；
c.  将步骤b所得活性碳以等体积浸渍于浓度为5～20%的氧化剂溶液中1～2小时，并且Cu+与氧化剂的摩尔比为1：1～2，然后于80-120℃烘箱中干燥2h，制得氯化亚铜改性蜂窝活性炭吸附材料。
上述的活性炭为果壳炭、煤质炭或木质炭，其孔隙率为50～200孔/平方英寸。
上述的果壳炭为椰壳、杏核、核桃壳或橄榄壳。
上述的含胺溶剂为：氨水或氯化铵、乙二胺、三乙胺的水溶液。
上述强氧化剂为高锰酸钾、次氯酸钾、三氯化铁或双氧水。
与现有技术相比，本发明采用等体积浸渍和金属负载相结合的技术制备活性炭，所得活性炭具有NOx转化吸附率高、吸附容量大、成本低、工艺简单等特点。对NOx气体的吸附效率和吸附容量有明显提高。该吸附剂对SO2、VOCS等气体亦具有高效的吸附作用。
活性炭吸附性能评价在活性碳材料吸附性能评价在Φ16mm、长300mm直型玻璃管反应器中进行，反应气体积空速（GHSV）为15000h-1，吸附剂用量10ml，反应在常温常压环境下进行。原料气NOx浓度35ppm，NO与NO2比例约为9：1，其余为空气。
本发明以未改性的200孔/平方英寸活性碳（Φ16mm、高50mm）为对比吸附剂，原料气NOx浓度为35ppm，NO与NO2比例约为9：1，其余为空气。
附图说明
图1为本发明实施例所得蜂窝活性炭吸附材料与比较例对NO净化效果对比表。
具体实施方式
实施例1：将200孔/平方英寸活性碳裁制成Φ16mm、高50mm的圆柱体，在120℃烘箱中干燥1h。配制20%的氯化亚铜溶液2.5ml。以Cu+:NH3 + =1:4的比例，加入氨水，将氯化亚铜完全溶解；
将干燥后的活性炭置于溶液中等体积浸渍1h；然后再将活性炭取出于120℃烘箱中干燥2h。
以Cu+:氧化剂=1:2的比例配制高锰酸钾溶液，将干燥后的活性碳在氧化剂溶液中等体积浸渍1h，然后于120℃烘箱中干燥2h，制得改性活性碳。
实施例2：将200孔/平方英寸活性碳裁制成Φ16mm、高50mm的圆柱体，在120℃烘箱中干燥1h。配制20%的氯化亚铜溶液2.5ml。以Cu+:NH3 + =1:2的比例，加入乙二胺，将氯化亚铜完全溶解；
将干燥后的活性炭置于溶液中等体积浸渍1h；然后再将活性炭取出于120℃烘箱中干燥2h。
以Cu+:氧化剂=1:2的比例配制高锰酸钾溶液，将干燥后的活性碳在氧化剂溶液中等体积浸渍1h，然后于120℃烘箱中干燥2h，制得改性活性碳。
实施例3：将50孔/平方英寸活性碳裁制成Φ16mm、高50mm的圆柱体，在120℃烘箱中干燥1h。配制20%的氯化亚铜溶液2.5ml。以Cu+:NH3 + =1:2的比例，加入氨水，将氯化亚铜完全溶解；
将干燥后的活性炭置于溶液中等体积浸渍1h；然后再将活性炭取出于120℃烘箱中干燥2h。
以Cu+:氧化剂=1:2的比例配制三氯化铁溶液，将干燥后的活性碳在氧化剂溶液中等体积浸渍1h，然后于120℃烘箱中干燥2h，制得改性活性碳。
实施例4：将100孔/平方英寸活性碳裁制成Φ16mm、高50mm的圆柱体，在120℃烘箱中干燥1h。配制10%的氯化亚铜溶液2.5ml。以Cu+:NH3 + =1:2的比例，加入氯化铵，将氯化亚铜完全溶解；
将干燥后的活性炭置于溶液中等体积浸渍1h；然后再将活性炭取出于120℃烘箱中干燥2h。
以Cu+:氧化剂=1:2的比例配制次氯酸钾溶液，将干燥后的活性碳在氧化剂溶液中等体积浸渍1h，然后于120℃烘箱中干燥2h，制得改性活性碳。
实施例5：将100孔/平方英寸活性碳裁制成Φ16mm、高50mm的圆柱体，在120℃烘箱中干燥1h。配制10%的氯化亚铜溶液2.5ml。以Cu+:NH3 + =1:3的比例，加入氨水，将氯化亚铜完全溶解；
将干燥后的活性炭置于溶液中等体积浸渍1h；然后再将活性炭取出于120℃烘箱中干燥2h。
以Cu+:氧化剂=1:4的比例配制双氧水溶液，将干燥后的活性碳在氧化剂溶液中等体积浸渍1h，然后于120℃烘箱中干燥2h，制得改性活性碳。
实施例6：将150孔/平方英寸活性碳裁制成Φ16mm、高50mm的圆柱体，在120℃烘箱中干燥1h。配制5%的氯化亚铜溶液2.5ml。以Cu+:NH3 + =1:2的比例，加入氨水，将氯化亚铜完全溶解；
将干燥后的活性炭置于溶液中等体积浸渍1h；然后再将活性炭取出于120℃烘箱中干燥2h。
以Cu+:氧化剂=1:4的比例配制双氧水溶液，将干燥后的活性碳在氧化剂溶液中等体积浸渍1h，然后于120℃烘箱中干燥2h，制得改性活性碳。
图1为以上各实施例与比较例对NO净化效果对比表。

Claims (6)

1.一种氯化亚铜改性蜂窝活性炭吸附材料，其特征在于该吸附材料以蜂窝活性炭为载体，其中吸附有氯化亚铜，氯化亚铜的负载量为活性碳质量的5-20%。
2.一种制备根据权利要求1所述的氯化亚铜改性蜂窝活性炭吸附材料的制备方法，其特征在于该方法的具体步骤为：
a.将氯化亚铜溶于含胺溶剂中混合成溶液，其中Cu+:NH3 + 的摩尔比为1：2～4；
b.将干燥后的活性炭以等体积浸渍于步骤a所得溶液中1小时；然后取出活性炭并进行干燥处理；
c.将步骤b所得活性碳以等体积浸渍于浓度为5～20%的氧化剂溶液中1～2小时，并且Cu+与氧化剂的摩尔比为1：1～2，然后于80-120℃烘箱中干燥2h，制得氯化亚铜改性蜂窝活性炭吸附材料。
3.根据权利要求2所述的氯化亚铜改性蜂窝活性炭吸附材料的制备方法，其特征在于所述的活性炭为果壳炭、煤质炭或木质炭，其孔隙率为50～200孔/平方英寸。
4.根据权利要求3所述的氯化亚铜改性蜂窝活性炭吸附材料的制备方法，其特征在于所述的果壳炭为椰壳、杏核、核桃壳或橄榄壳。
5.根据权利要求2所述的氯化亚铜改性蜂窝活性炭吸附材料的制备方法，其特征在于含胺溶剂为：氨水或氯化铵、乙二胺、三乙胺的水溶液。
6.根据权利要求2所述的氯化亚铜改性蜂窝活性炭吸附材料的制备方法，其特征在于所述强氧化剂为高锰酸钾、次氯酸钾、三氯化铁或双氧水。
CN 201010546910 2010-11-17 2010-11-17 氯化亚铜改性蜂窝活性炭吸附材料及其制备方法 Expired - Fee Related CN102000547B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201010546910 CN102000547B (zh) 2010-11-17 2010-11-17 氯化亚铜改性蜂窝活性炭吸附材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201010546910 CN102000547B (zh) 2010-11-17 2010-11-17 氯化亚铜改性蜂窝活性炭吸附材料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102000547A true CN102000547A (zh) 2011-04-06
CN102000547B CN102000547B (zh) 2012-12-19

Family

ID=43808401

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201010546910 Expired - Fee Related CN102000547B (zh) 2010-11-17 2010-11-17 氯化亚铜改性蜂窝活性炭吸附材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102000547B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103864268A (zh) * 2014-03-30 2014-06-18 桂林理工大学 一种改性蔗渣焚烧灰强化糖蜜酒精废液生物处理的方法
CN104492375A (zh) * 2014-12-15 2015-04-08 西南化工研究设计院有限公司 一种从工业尾气中回收co的吸附剂及其制备方法和应用
CN110038645A (zh) * 2019-04-30 2019-07-23 河南净好运新材料有限公司 一种复合型催化剂及其制备方法与应用
CN111375373A (zh) * 2018-12-29 2020-07-07 中国石油化工股份有限公司 一种以活性炭为载体的吸附剂及其制备方法
CN111603906A (zh) * 2020-05-18 2020-09-01 武汉理工大学 一种二氧化碳镁基吸附剂及其制备方法
CN112758925A (zh) * 2019-08-21 2021-05-07 福建省鑫森炭业股份有限公司 一种改性活性炭及其制备方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《天津化工》 20070331 刘洁等 负载型吸附剂对煤油中硫醇的脱除作用 第21卷, 第2期 2 *
《新型炭材料》 20021231 梅华等 活性炭表面氧化改性对负载铜(Ⅰ)吸附剂及其乙烯吸附性能的影响 第17卷, 第4期 *
《新型炭材料》 20021231 梅华等 活性炭表面氧化改性对负载铜(Ⅰ)吸附剂及其乙烯吸附性能的影响 第17卷, 第4期 2 *
《环境科学研究》 20001231 尹维东等 蜂窝状活性炭在大风量有机废气治理技术中的应用 第13卷, 第5期 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103864268A (zh) * 2014-03-30 2014-06-18 桂林理工大学 一种改性蔗渣焚烧灰强化糖蜜酒精废液生物处理的方法
CN104492375A (zh) * 2014-12-15 2015-04-08 西南化工研究设计院有限公司 一种从工业尾气中回收co的吸附剂及其制备方法和应用
CN111375373A (zh) * 2018-12-29 2020-07-07 中国石油化工股份有限公司 一种以活性炭为载体的吸附剂及其制备方法
CN110038645A (zh) * 2019-04-30 2019-07-23 河南净好运新材料有限公司 一种复合型催化剂及其制备方法与应用
CN112758925A (zh) * 2019-08-21 2021-05-07 福建省鑫森炭业股份有限公司 一种改性活性炭及其制备方法
CN112758925B (zh) * 2019-08-21 2022-04-19 福建省鑫森炭业股份有限公司 一种改性活性炭及其制备方法
CN111603906A (zh) * 2020-05-18 2020-09-01 武汉理工大学 一种二氧化碳镁基吸附剂及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102000547B (zh) 2012-12-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101884906B (zh) 具有吸附氮氧化物功能的改性蜂窝活性炭及其制备方法
Yang et al. Mercury removal from flue gas by magnetic iron-copper oxide modified porous char derived from biomass materials
CN101480603B (zh) 氮氧化物气体吸附剂及其制备方法
CN102000547B (zh) 氯化亚铜改性蜂窝活性炭吸附材料及其制备方法
Zeng et al. Removal of NO by carbonaceous materials at room temperature: A review
CN104841472A (zh) 一种负载型室温空气净化非光催化剂及其制备方法
CN108479710B (zh) 一种多孔碳材料的制备方法及其应用
CN104741000B (zh) 一种复合床层低温scr脱硝催化剂的应用
CN104495837A (zh) 一种马尾藻基活性炭及其制备方法和应用
Adelodun et al. A review on the effect of amination pretreatment for the selective separation of CO2
CN110449161B (zh) 一种臭氧催化氧化催化剂及其制备方法和应用
CN103212245A (zh) 一种含有MnO2催化剂的除尘滤料及其制备方法和应用
Liu et al. Seaweed bio-chars modified with metal chloride for elemental mercury capture from simulated flue gas
CN112642496A (zh) 可实现同步脱硝脱VOCs和CO的再生催化剂及其制备方法
CN113198484A (zh) 一种低温CO-SCR脱硝Fe-Ce/AC催化剂及其制备方法与应用
Shi et al. Removal of CO2 from flue gas using seaweed porous carbons prepared by urea doping and KOH activation
CN106000310A (zh) 一种用于脱除no的埃洛石/炭复合吸附剂的制备方法
CN104190358A (zh) NOx吸附剂
Yu et al. Application of rice straw, corn cob, and lotus leaf as agricultural waste derived catalysts for low temperature SCR process: Optimization of preparation process, catalytic activity and characterization
CN107159088A (zh) 具有持久吸附性能的纳汞材料
CN101791519A (zh) 活性半焦法处理含h2s酸气的应用工艺
CN107597140A (zh) 一种低温脱硫脱硝催化剂及烟气低温一体化脱硫脱硝方法
CN110124748B (zh) 一种三聚氰胺甲醛泡沫负载纳米二氧化锰材料的制备方法及其应用
CN113813915B (zh) 一种双功能吸附剂及其制备方法与应用
CN112642396B (zh) 改性活性炭与复合材料及其制备方法和应用

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20121219

Termination date: 20151117

EXPY Termination of patent right or utility model