CN102000548A - 一种低浓度有机废气的改性活性炭吸附剂的制备方法 - Google Patents

一种低浓度有机废气的改性活性炭吸附剂的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102000548A
CN102000548A CN201010571471XA CN201010571471A CN102000548A CN 102000548 A CN102000548 A CN 102000548A CN 201010571471X A CN201010571471X A CN 201010571471XA CN 201010571471 A CN201010571471 A CN 201010571471A CN 102000548 A CN102000548 A CN 102000548A
Authority
CN
China
Prior art keywords
oxide
charcoal carrier
tungsten
absorbent charcoal
low
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.)
Pending
Application number
CN201010571471XA
Other languages
English (en)
Inventor
邹娟珍
姚炜
张豪杰
周洁
刘洋
眭艳辉
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 CN201010571471XA priority Critical patent/CN102000548A/zh
Publication of CN102000548A publication Critical patent/CN102000548A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Catalysts (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

本发明公开了一种低浓度有机废气的活性炭吸附剂的制备方法，该吸附剂以活性炭为载体，经表面氧化改性和负载金属改性后，用水浴加热蒸干和烘烧制得该吸附剂。本发明所得的净化材料对低浓度有机废气净化效率较高、成本低、制备工艺简单等特点。在有机废气含量≤50ppm时，该材料对有机废气的净化效率可达到80～95％。

Description

一种低浓度有机废气的改性活性炭吸附剂的制备方法
技术领域
本发明涉及一种活性炭吸附剂的制备方法，具体地说，涉及一种低浓度有机废气改性活性炭吸附剂的制备方法。
背景技术
工业上排出的有机废气是城市大气主要污染源之一，如涂装工艺排出的有机废气除含有苯、甲苯外，还有其它烯烃类、酮类物质；半导体生产过程中光刻、显影等工序都会产生含有丙酮、二甲苯等有机废气。这些废气如不经处理直接排放将会对人类的健康造成重大的危害，而且会与氮氧化物(Nox)及其它悬浮化学物质发生一系列光化学反应，主要生成臭氧，形成光化学烟雾，从而发生光化学污染。目前对这些有机废气采用的处理方法有吸附法、吸收法、催化燃烧法或者几种方法结合等。其中吸附法处理有机废气可获得良好的浓缩和净化效果，因此得到了广泛的应用。
经过对现有技术的检索发现，文献公开了“一种浸渍活性炭及其制备方法”，其组成为：铜(Cu)2.5～12％，钾(K)2～10％，钠(Na)0.5～9％、碘(I)1～8％，氢氧根(OH-)2～13％，其制备方法是将上述组分按合适的比例配制成浸渍溶液，按照载体基炭水容量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。但该发明制备的活性炭只是适用于封闭、隔离空间或舱室有害气体的防护。
文献记载了“一种有机废气吸附剂及其制备方法和应用”，其是将污泥进行干燥破碎后取粒径0.01～3纳米的干污泥与活化药剂A按照固液比为1∶2～5混合，在恒温振荡器加热，同时浸渍、搅拌、过滤后干燥；然后放入管式高温电炉中，在惰性气体氮气分为保护下进行热解、炭化，取出后在室温下冷却即可得到热解产物；将热解产物依次用蒸馏水、活化药剂B、10～18％盐酸、蒸馏水漂洗至中性，然后干燥，即制得有机废气吸附剂。但该发明制备的吸附剂制作工艺复杂，效率相对也不高。
发明内容
本发明针对现有低浓度有机废气治理技术存在的不足，提供一种低浓度有机废气的改性活性炭吸附剂的制备方法，所得吸附剂对低浓度有机废气转化吸附率高。适用于工业涂装行业以及半导体行业等产生的低浓度有机废气的净化。
本发明提供一种低浓度有机废气的改性活性炭吸附剂的制备方法，所述低浓度有机废气的改性活性炭吸附剂的质量百分比为：3～5％的氧化钨，0～2％的氧化铈，或氧化铁，或氧化铈和氧化铁，余量为活性炭载体，其特征在于，包括以下步骤：
第一步、将摩尔比为1∶1∶1的硝酸、过硫酸铵和过氧化氢混合于适量去离子水中，配置成摩尔浓度为0.0625～0.125mol/l的氧化改性剂混合溶液，将活性炭载体浸渍于氧化改性剂混合溶液中，在30℃下超声波处理5～10分钟，取出放入烘箱150～200℃干燥2～3小时；
第二步、配置含有钨，或钨和铈，或钨和铁，或钨和铈和铁的金属盐混合溶液，然后边搅拌边缓慢加入氨水至PH值为9，将第一步干燥好的活性炭载体浸渍于金属盐混合盐溶液中，水浴加热到70～80℃保持到水份蒸干，取出放入烘箱中200～250℃温度下保持2～3小时，制成改性后的活性炭载体，其中活性成分为氧化钨，或氧化钨和氧化铈，或氧化钨和氧化铁，或氧化钨和氧化铈和氧化铁。
所述的金属盐混合溶液是由钨酸钠，或钨酸钠和硝酸铈，或钨酸钠和三氯化铁，或钨酸钠和硝酸铈和三氯化铁混合配制。
净化材料性能评价在Ф16毫米、长300毫米直型玻璃管反应器中进行，反应气体积空速(GHSV)为20000h-1，吸附剂用量10毫升，反应在常温常压环境下进行。原料气为50ppm的70％的甲苯和30％的丁烯混和气，其余为空气。
具体实施方式
下面对本发明的实施案例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
本发明以未经改性的蜂窝状活性炭为对比吸附剂，原料气为50ppm的70％的甲苯和30％的丁烯混和气，其余为空气，空速为20000h-1，在常温常压条件下，最高净化效率为45％。
实施例1：
称取0.32克50％的硝酸、0.58克98％的过硫酸铵和0.29克30％的过氧化氢混和于20毫升去离子水中，搅拌均匀配制成氧化改性剂混合溶液。将200孔/平方英寸活性炭载体制成Φ16毫米、高50毫米、重2.89克的圆柱体浸制于氧化改性剂混合溶液中，在30℃下超声处理5分钟，取出放入烘箱150℃干燥2小时。
称取0.20克钨酸钠溶解于20毫升的去离子水中，然后边搅拌边缓慢加入氨水至PH值为9，将干燥好的活性炭载体放入该溶液中，水浴加热到70℃保持到液体蒸干，然后取出放入烘箱中230℃保持2小时，制成改性后的活性炭载体，其活性成分氧化钨的质量百分比为5.0％。
本实施例制得的低浓度有机废气的改性活性炭吸附剂，在常温常压条件下，原料气为50ppm的70％的甲苯和30％的丁烯混和气，其余为空气，空速为20000h-1，最高净化效率为87％。
实施例2：
称取0.16克50％的硝酸、0.29克98％的过硫酸铵和0.15克30％的过氧化氢混和于20毫升去离子水中，搅拌均匀配制成氧化改性剂混合溶液。将200孔/平方英寸活性炭载体制成Φ16毫米、高50毫米、重3.12克的圆柱体浸制于该溶液中在30℃下超声处理5分钟，取出放入烘箱150℃干燥2小时。
称取0.20克钨酸钠溶解于20毫升的去离子水中，然后边搅拌边缓慢加入氨水至PH值为9，将干燥好的活性炭载体放入该溶液中，水浴加热到70℃保持到液体蒸干，然后取出放入烘箱中230℃保持2小时，制成改性后的活性炭载体，其活性成分氧化钨的质量百分比为5.0％。
本实施案例制得的低浓度有机废气的改性活性炭吸附剂，在常温常压条件下，原料气为50ppm的70％的甲苯和30％的丁烯混和气，其余为空气，空速为20000h-1，最高净化效率为83％。
实施例3：
称取0.32克g50％的硝酸、0.58克98％的过硫酸铵和0.29克30％的过氧化氢混和于20毫升去离子水中，搅拌均匀配制成氧化改性剂混合溶液。将200孔/平方英寸活性炭裁制成Φ16毫米、高50毫米、重3.42克的圆柱体浸制于该溶液中在30℃下超声处理5分钟，取出放入烘箱150℃干燥2小时。
称取0.24克钨酸钠溶解于20毫升的去离子水中，然后边搅拌边缓慢加入氨水至PH值为9，将干燥好的活性炭载体放入该溶液中，水浴加热到70℃保持到液体蒸干，然后取出放入烘箱中230℃保持2小时，制成改性后的活性炭载体，其活性成分氧化钨的质量百分比为3.0％。
本实施案例制得的低浓度有机废气的改性活性炭吸附剂，在常温常压条件下，原料气为50ppm的70％的甲苯和30％的丁烯混和气，其余为空气，空速为20000h-1，最高净化效率为88％。
实施例4：
称取0.32克50％的硝酸、0.58克98％的过硫酸铵和0.29克30％的过氧化氢混和于20毫升去离子水中，搅拌均匀配制成氧化改性剂混合溶液。将200孔/平方英寸活性炭载体制成Φ16毫米、高50毫米、重3.29克的圆柱体浸制于该溶液中在30℃下超声处理5分钟，取出放入烘箱150℃干燥2小时。
称取0.14克钨酸钠和0.04克硝酸铈溶解于20毫升的去离子水中，然后边搅拌边缓慢加入氨水至PH值为9，将干燥好的活性炭载体放入该溶液中，水浴加热到70℃保持到液体蒸干，然后取出放入烘箱中230℃保持2小时，制成改性后的活性炭载体，其活性成分氧化钨和氧化铈的质量百分比分别为3.0％和1.0％。
本实施案例制得的低浓度有机废气的改性活性炭吸附剂，在常温常压条件下，原料气为50ppm的70％的甲苯和30％的丁烯混和气，其余为空气，空速为20000h-1，最高净化效率为86％。
实施例5：
称取0.32克50％的硝酸、0.58克98％的过硫酸铵和0.29克30％的过氧化氢混和于20毫升去离子水中，搅拌均匀配制成氧化改性剂混合溶液。将200孔/平方英寸活性炭载体制成Φ16毫米、高50毫米、重2.90克的圆柱体浸制于该溶液中在30℃下超声处理5分钟，取出放入烘箱150℃干燥2小时。
称取0.12克钨酸钠和0.03克三氯化铁溶解于20毫升的去离子水中，然后边搅拌边缓慢加入氨水至PH值为9，将干燥好的活性炭载体放入该溶液中，水浴加热到80℃保持到液体蒸干，然后取出放入烘箱中230℃保持2小时，制成改性后的活性炭载体，其活性成分氧化钨和氧化铁的质量百分比分别为3.0％和1.0％。
本实施案例制得的净化材料，在常温常压条件下，原料气为50ppm的70％的甲苯和30％的丁烯混和气，其余为空气，空速为20000h-1，最高净化效率为90％。
实施例6：
称取0.32克50％的硝酸、0.58克98％的过硫酸铵和0.29克30％的过氧化氢混和于20毫升去离子水中，搅拌均匀配制成氧化改性剂混合溶液。将200孔/平方英寸活性炭载体制成Φ16毫米、高50毫米、重3.17克的圆柱体浸制于该溶液中在30℃下超声处理5分钟，取出放入烘箱150℃干燥2小时。
称取0.14克钨酸钠和0.06克的三氯化铁溶解于20毫升的去离子水中，然后边搅拌边缓慢加入氨水至PH值为9，将干燥好的活性炭载体放入该溶液中，水浴加热到70℃保持到液体蒸干，然后取出放入烘箱中230℃保持2小时，制成改性后的活性炭载体，其活性成分氧化钨和氧化铁的质量百分比分别为3.0％和2.0％。
本实施案例制得的低浓度有机废气的改性活性炭吸附剂，在常温常压条件下，原料气为50ppm的70％的甲苯和30％的丁烯混和气，其余为空气，空速为20000h-1，最高净化效率为95％。
实施例7：
称取0.32克50％的硝酸、0.58克98％的过硫酸铵和0.29克30％的过氧化氢混和于20毫升去离子水中，搅拌均匀配制成氧化改性剂混合溶液。将200孔/平方英寸活性炭载体制成Φ16毫米、高50毫米、重2.90克的圆柱体浸制于该溶液中在30℃下超声处理5分钟，取出放入烘箱150℃干燥2小时。
称取0.12克钨酸钠、0.03克三氯化铁和0.04克硝酸铈溶解于20毫升的去离子水中，然后边搅拌边缓慢加入氨水至PH值为9，将干燥好的活性炭载体放入该溶液中，水浴加热到70℃保持到液体蒸干，然后取出放入烘箱中230℃保持2小时，制成改性后的活性炭载体，其活性成分氧化钨、氧化铁和氧化铈的质量百分比分别为3.0％、1.0％和1.0％。
本实施案例制得的低浓度有机废气的改性活性炭吸附剂，在常温常压条件下，原料气为50ppm的70％的甲苯和30％的丁烯混和气，其余为空气，空速为20000h-1，最高净化效率为93％。

Claims (3)

1.一种低浓度有机废气的改性活性炭吸附剂的制备方法，所述低浓度有机废气的改性活性炭吸附剂的质量百分比为：3～5％的氧化钨，0～2％的氧化铈，或氧化铁，或氧化铈和氧化铁，余量为活性炭载体，其特征在于，包括以下步骤：
第一步、将摩尔比为1∶1∶1的硝酸、过硫酸铵和过氧化氢混合于适量去离子水中，配置成摩尔浓度为0.0625～0.125mol/l的氧化改性剂混合溶液，将活性炭载体浸渍于氧化改性剂混合溶液中，在30℃下超声波处理5～10分钟，取出放入烘箱150～200℃干燥2～3小时；
第二步、配置含有钨，或钨和铈，或钨和铁，或钨和铈和铁的金属盐混合溶液，然后边搅拌边缓慢加入氨水至PH值为9，将第一步干燥好的活性炭载体浸渍于金属盐混合盐溶液中，水浴加热到70～80℃保持到水份蒸干，取出放入烘箱中200～250℃温度下保持2～3小时，制成改性后的活性炭载体，其中活性成分为氧化钨，或氧化钨和氧化铈，或氧化钨和氧化铁，或氧化钨和氧化铈和氧化铁。
2.根据权利要求1所述的一种低浓度有机废气的改性活性炭吸附剂的制备方法，其特征在于，所述的金属盐混合溶液是由钨酸钠，或钨酸钠和硝酸铈，或钨酸钠和三氯化铁，或钨酸钠和硝酸铈和三氯化铁混合配制。
3.根据权利要求1或2所述的一种低浓度有机废气的改性活性炭吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步、将摩尔比为1∶1∶1的硝酸、过硫酸铵和过氧化氢混合于适量去离子水中，配置成摩尔浓度为0.125mol/l的氧化改性剂混合溶液，将活性炭载体浸渍于氧化改性剂混合溶液中，在30℃下超声波处理5分钟，取出放入烘箱150℃干燥2小时；
第二步、配置钨酸钠和三氯化铁混合溶液，然后边搅拌边缓慢加入氨水至PH值为9，将第一步干燥好的活性炭载体浸渍于金属盐混合盐溶液中，水浴加热到70℃保持到水份蒸干，取出放入烘箱中230℃温度下保持2小时，制成改性后的活性炭载体，其中活性成分为氧化钨和氧化铁的质量百分比分别为3.0％和2.0％。
CN201010571471XA 2010-12-02 2010-12-02 一种低浓度有机废气的改性活性炭吸附剂的制备方法 Pending CN102000548A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201010571471XA CN102000548A (zh) 2010-12-02 2010-12-02 一种低浓度有机废气的改性活性炭吸附剂的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201010571471XA CN102000548A (zh) 2010-12-02 2010-12-02 一种低浓度有机废气的改性活性炭吸附剂的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102000548A true CN102000548A (zh) 2011-04-06

Family

ID=43808402

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201010571471XA Pending CN102000548A (zh) 2010-12-02 2010-12-02 一种低浓度有机废气的改性活性炭吸附剂的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102000548A (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104014304A (zh) * 2013-12-04 2014-09-03 中国科学院过程工程研究所 一种用于烟气脱汞的硝酸改性活性炭吸附剂、其制备方法及用途
CN104307476A (zh) * 2014-11-05 2015-01-28 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 一种低浓度碳氢化合物气体吸附剂的制备方法
CN104383877A (zh) * 2014-11-05 2015-03-04 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 一种稀土金属改性整体式活性炭吸附剂及制备方法和应用
CN105073646A (zh) * 2013-03-12 2015-11-18 3M创新有限公司 从水性溶液除去氯和/或氯胺
CN105854809A (zh) * 2016-06-20 2016-08-17 西南化工研究设计院有限公司 一种用于中高浓度VOCs吸附的改性活性炭及其制备方法
CN107855102A (zh) * 2016-09-22 2018-03-30 中国石油化工股份有限公司 氯化苯尾气吸附剂的制备方法及尾气回收净化方法
CN105189364B (zh) * 2013-03-12 2019-01-08 3M创新有限公司 从水性溶液除去有机化合物和氯胺
CN110075802A (zh) * 2019-05-31 2019-08-02 广州大学 一种铁氧化物负载的活性炭及其合成方法与应用

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105073646A (zh) * 2013-03-12 2015-11-18 3M创新有限公司 从水性溶液除去氯和/或氯胺
CN105189364B (zh) * 2013-03-12 2019-01-08 3M创新有限公司 从水性溶液除去有机化合物和氯胺
CN104014304A (zh) * 2013-12-04 2014-09-03 中国科学院过程工程研究所 一种用于烟气脱汞的硝酸改性活性炭吸附剂、其制备方法及用途
CN104307476A (zh) * 2014-11-05 2015-01-28 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 一种低浓度碳氢化合物气体吸附剂的制备方法
CN104383877A (zh) * 2014-11-05 2015-03-04 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 一种稀土金属改性整体式活性炭吸附剂及制备方法和应用
CN104383877B (zh) * 2014-11-05 2016-09-21 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 一种稀土金属改性整体式活性炭吸附剂及制备方法和应用
CN105854809A (zh) * 2016-06-20 2016-08-17 西南化工研究设计院有限公司 一种用于中高浓度VOCs吸附的改性活性炭及其制备方法
CN107855102A (zh) * 2016-09-22 2018-03-30 中国石油化工股份有限公司 氯化苯尾气吸附剂的制备方法及尾气回收净化方法
CN110075802A (zh) * 2019-05-31 2019-08-02 广州大学 一种铁氧化物负载的活性炭及其合成方法与应用
CN110075802B (zh) * 2019-05-31 2022-04-12 广州大学 一种铁氧化物负载的活性炭及其合成方法与应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102000548A (zh) 一种低浓度有机废气的改性活性炭吸附剂的制备方法
Chen et al. Synergy effect between adsorption and heterogeneous photo-Fenton-like catalysis on LaFeO3/lignin-biochar composites for high efficiency degradation of ofloxacin under visible light
CN105056882A (zh) 一种脱除硫化氢的改性生物炭基吸附剂的制备方法
CN111097442B (zh) 一种烟气协同脱硝脱汞催化剂及其制备方法
CN108816233A (zh) 一种用于苯催化氧化的铜钴复合氧化物催化剂的制备方法
Huang et al. Visible-Light-Driven photocatalytic oxidation of H2S by Boron-doped TiO2/LDH Heterojunction: Synthesis, performance, and reaction mechanism
Chen et al. Co/S co-doped Mn3O4-based sulfur-oxide nano-flakes catalyst for highly efficient catalytic reduction of organics and hexavalent chromium pollutants
CN101804344A (zh) 锰/碳纳米管脱氮催化还原催化剂及制备方法
CN105597775A (zh) 一种石墨烯/Cu-Mn-Ce复合催化剂以及制备方法和应用
CN111545188B (zh) 非晶硅铝酸盐基脱硝催化剂及其制备方法
CN111729682A (zh) 一种光催化剂g-C3N4/RGO/Bi2O3及其制备方法
CN115090312B (zh) 一种MOF衍生Co和Zn掺杂多孔氮化碳催化剂的制备方法和应用
CN103191764A (zh) 一种用于乙炔氢氯化合成氯乙烯的无汞催化剂及其制备方法
CN113019364A (zh) 一种多孔二氧化钌-二氧化铈微球复合材料的制备方法
CN114832838A (zh) 负载金属/硫-过硫酸盐的生物炭复合材料及其制备与应用
CN113104928B (zh) CuO@氮掺杂碳复合催化材料在光热催化产非自由基中的应用
Wang et al. Two‐Dimensional BiOBr Nanosheets Coupled with FeOOH Quantum Dots as Composite Photo‐Fenton Catalysts for Organic Pollutant Degradation under Visible Light
CN108568202A (zh) 一种泥磷脱除氮氧化物的方法
CN101264996B (zh) 一种吸附-低温干法处理苯胺废水的方法
CN101357322A (zh) 一种过渡金属化合物负载蛭石吸附剂的制备方法
CN112221488A (zh) 一种协同脱硝脱汞的新型核壳结构催化剂及制备方法
CN102188979B (zh) 一种催化氧化法烟气脱硝催化剂及其制备方法
CN115430451B (zh) 铁钛共掺杂的多孔石墨相氮化碳光芬顿催化剂及其制备方法和应用
CN107570212B (zh) 一种以复合材料为载体的金属氧化物催化剂及其制备方法与应用
CN113731445B (zh) 一种以锡酸钡为载体负载硫化镉量子点的光催化剂及其制备方法和应用

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20110406