CN103482624A - 一种具有光催化功能活性炭的制备方法 - Google Patents
一种具有光催化功能活性炭的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103482624A CN103482624A CN201310442275.6A CN201310442275A CN103482624A CN 103482624 A CN103482624 A CN 103482624A CN 201310442275 A CN201310442275 A CN 201310442275A CN 103482624 A CN103482624 A CN 103482624A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gac
- active carbon
- ball milling
- preparation
- photo
- 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
Links
Images
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
本发明公开了一种具有光催化功能活性炭的制备方法，以活性炭、二氰二胺或三聚氰胺为主要原料，通过机械球磨和高温焙烧制得具有光催化功能活性炭。该活性炭不仅具有吸附-光催化双功能；且在光照下活性炭可原位再生，大大降低再生过程人力、物力、财力耗费。本发明对于缓解我国活性炭供应量不足具有一定的作用。
Description
技术领域
本发明属于活性炭领域，具体涉及一种具有光催功能活性炭的制备方法。
背景技术
活性炭因其孔隙结构发达、吸附力强、表面官能团丰富、机械强度高、化学惰性等优点，被广泛应用于食品工业、化学工业、环境保护等领域。但由于活性炭品种少、技术含量低、缺少功能化高品质专用活性炭，制约我国活性炭行业迈向更高层次的应用。将活性炭改性处理，研制出能够对污染物进行高效、深度净化的功能活性炭，是降低活性炭使用成本、扩大其使用范围、提高其利用效率的有效途径，是活性炭行业未来发展的方向。
由于活性炭对污染物的吸附主要以微孔填充为主，吸附量有限，短时间内即可达吸附饱和而失去吸附能力，吸附饱和的活性炭成为二次污染源，须对其进行再生处理方可再次利用。目前活性炭再生方法总体上可以分为两类：一是设法使吸附质脱附，即通过创造与低负荷相对应的条件(引入物质或能量使吸附质分子与活性炭之间的作用力减弱或消失)，除去吸附质；二是依靠热分解或氧化还原反应破坏吸附质的结构，除去吸附质。传统的再生方法主要有热再生、化学药品再生、溶剂再生、生物再生等，但由于其存在效率低、耗费高、操作条件苛刻、工艺复杂等缺陷，传统再生方法已不能满足现在工业发展的需求。因此研究一种在常温、常压、低耗费、高效率、操作工艺单简的再生方法成为国内外研究的热点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种功能性活性炭的研制方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种具有光催化功能活性炭的制备方法，其步骤为：
1) 将活性炭：组分A=5-10：1-3的重量比混合后，进行球磨; 所述的组分A为二氰二胺、三聚氰胺或两者的混合物;
2) 将球磨后的混合粉末在氮气保护下，以5℃/min的速率上升至450℃，并在450℃保温1h，然后再以2℃/min的速度上升至600℃，并恒温3h后，自然冷却至室温后取出后，制得所述的具有光催化功能活性炭；
本步骤具体为：
1) 将活性炭：组分A=5-10：1-3的重量比混合后，以4000 r/min球磨1-3h；所述的组分A为二氰二胺、三聚氰胺或两者的混合物;
2) 将球磨后的的混合粉末移入管式石英反应器中，在高纯氮气保护下以5℃/min的速率上升至450℃，并在450℃保温1h，然后再以2℃/min的速度上升至600℃，并恒温3h后，自然冷却至室温后取出，制得所述的具有光催化功能活性炭。
本发明制得的光催化功能活性炭具有吸附功能和光催化功能，且在光照下活性炭可原位再生。对此，做了相关性能实验。
本发明制备的光催化功能活性炭(标记为:AC1)，而在相同条件下不加二氰二胺、三聚氰胺制备得的对照样活性炭(标记为:AC0)。
具体的方法如下：
AC0及AC1的N2吸附-脱附实验方法
AC0及AC1的N2吸附-脱附实验在北京彼奥德公司的SSA4300型孔隙及比表面积分析仪上进行，AC0及AC1测试前在200 ℃脱气2 h，按照BET方程计算AC0及AC1的比表面积。
AC0及AC1对苯酚去除效果实验方法
及AC1对苯酚的去除效果实验在自制的250 ml石英/玻璃夹套式反应器中进行，以350 W球型氙灯(λ ML=500 nm，以玻璃滤光管滤去λ ML＜400 nm的光)为光源，向反应器外层夹套通入冷却水以使反应温度维持在25 ℃，反应器外层以铝箔包覆以避免其它光干扰。光照前在磁力搅拌下避光暗吸附60 min，使0.1g/L的苯酚水溶液在AC0及AC1上吸附达平衡，并通入30 ml/min的空气，用来搅拌和补充溶解氧，AC0及AC1的用量为1.0 g/L。每20 min取样5 ml，离心分离，取上层清液以TU-1901型紫外-可见分光光度计于270 nm处测量吸光度，根据郎伯-比尔定律计算苯酚浓度。
AC0及AC1的重复使用对苯酚去除效果实验方法同上：反应160 min后离心分离出AC0及AC1，直接加到反应器中，进行下一次反应。
实验结果如图1,2,3所示。
图1为AC0及AC1样品的N2吸附-脱附曲线图。由图可知，两种样品的吸附等温线均呈现相同的类型，且都具有滞后环。但是以该工艺制备的活性炭吸附容量稍微减小。
图2为在光照及暗吸附条件下AC0及AC1对苯酚的去除情况。由图可以看出，以该工艺制备的活性炭不仅具有吸附功能，而且还具有光催化功能。在光照条件下AC1对苯酚的去除效果显著高于AC0对苯酚的去除效果。
图3为光照条件下AC0及AC1重复使用8次对苯酚的去除效果实验，从图可以看出AC1对苯酚的去除效果明显好于AC0，在相同条件下AC1重复使用8后对苯酚的去除率在92%以上。而AC0重复使用2次后对苯酚几乎不起去除作用。
附图说明
图1为AC0及AC1的吸附脱附曲线图
图2为在光照及暗吸附条件下AC0及AC1对苯酚的去除情况
图3为光照条件下AC0及AC1重复使用8次对苯酚的去除效果。
具体实施方式
实施例1
（1）将称取5g的活性炭和1g的二氰二胺装入不锈钢球磨罐中，在行星球磨机下以4000 r/min球磨2 h。
（2）将球磨后的样品移入管式石英反应器中，并在高纯氮气保护下，以5℃/min的速率上升至450℃，并在450℃保温1h，然后再以2℃/min的速度上升至600℃，并恒温3h后，自然冷却至室温后取出，即制得具有光催化功能活性炭。
实施例2
（1）将称取10g的活性炭和3g的三聚氰胺装入不锈钢球磨罐中，在行星球磨机下以4000 r/min球磨1 h。
（2）将球磨后的样品移入管式石英反应器中，并在高纯氮气保护下，以10℃/min的速率上升至450℃，并在450℃保温1h，然后再以2℃/min的速度上升至600℃，并恒温3h后，自然冷却至室温后取出，即制得具有光催化功能活性炭。
实施例3
（1）将称取8 g的活性炭和1g的二氰二胺和2g的三聚氰胺装入不锈钢球磨罐中，在行星球磨机下以4000 r/min球磨3h。
（2）将球磨后的样品 移入管式石英反应器中，并在高纯氮气保护下，以5℃/min的速率上升至480℃，并在480℃保温1h，然后再以2℃/min的速度上升至600℃，并恒温3h后，自然冷却至室温后取出，即制得具有光催化功能活性炭。
Claims (2)
1.一种具有光催化功能活性炭的制备方法，其步骤为：
将活性炭：组分A=5-10：1-3的重量比混合后，进行球磨，所述的组分A为二氰二胺、三聚氰胺或两者的混合物;
将球磨后的混合粉末在氮气保护下，以5℃/min的速率上升至450℃，并在450℃保温1h，然后再以2℃/min的速度上升至600℃，并恒温3h后，自然冷却至室温后取出后，制得所述的具有光催化功能活性炭。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述步骤具体为：
将活性炭：组分A =5-10：1-3的重量比混合后，以4000 r/min球磨1-3h；所述的组分A为二氰二胺、三聚氰胺或两者的混合物;
将球磨后的的混合粉末在高纯氮气保护下，以5℃/min的速率上升至450℃，并在450℃保温1h，然后再以2℃/min的速度上升至600℃，并恒温3h后，自然冷却至室温后取出，制得所述的具有光催化功能活性炭。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310442275.6A CN103482624B (zh) | 2013-09-26 | 2013-09-26 | 一种具有光催化功能活性炭的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310442275.6A CN103482624B (zh) | 2013-09-26 | 2013-09-26 | 一种具有光催化功能活性炭的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103482624A true CN103482624A (zh) | 2014-01-01 |
| CN103482624B CN103482624B (zh) | 2014-12-10 |
Family
ID=49823297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310442275.6A Expired - Fee Related CN103482624B (zh) | 2013-09-26 | 2013-09-26 | 一种具有光催化功能活性炭的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103482624B (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106179236A (zh) * | 2016-09-09 | 2016-12-07 | 广西大学 | 一种高比表面三聚氰胺蚕沙复合炭材料及其制备方法与应用 |
| CN106390934A (zh) * | 2016-09-09 | 2017-02-15 | 广西大学 | 一种高比表面多巴胺蚕沙复合炭材料及其制备方法与应用 |
| CN106423070A (zh) * | 2016-09-09 | 2017-02-22 | 广西大学 | 一种三聚氰胺蚕沙复合炭材料及其制备方法与应用 |
| CN106423053A (zh) * | 2016-09-09 | 2017-02-22 | 广西大学 | 一种蔗糖蚕沙复合炭材料及其制备方法与应用 |
| CN106417279A (zh) * | 2016-09-09 | 2017-02-22 | 广西大学 | 一种多巴胺蚕沙复合炭材料及其制备方法与应用 |
| CN106472495A (zh) * | 2016-09-09 | 2017-03-08 | 广西大学 | 一种高比表面蔗糖蚕沙复合炭材料及其制备方法与应用 |
| CN113210001A (zh) * | 2021-05-08 | 2021-08-06 | 武汉大学 | 一种暖贴残渣催化剂及其制备方法和其活化过二硫酸盐高效降解有机污染物的应用 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50150691A (zh) * | 1974-05-27 | 1975-12-03 | ||
| US5504050A (en) * | 1993-01-21 | 1996-04-02 | Calgon Carbon Corporation | Process for making a catalytically-active carbonaceous char |
| EP0729783A2 (en) * | 1995-03-01 | 1996-09-04 | Takeda Chemical Industries, Ltd. | A nitrogen-containing molecular sieving carbon, a process for preparing the same and use thereof |
| WO2012102610A1 (en) * | 2011-01-25 | 2012-08-02 | Norit Nederland B.V. | Production of catalytically active activated carbon |
-
2013
- 2013-09-26 CN CN201310442275.6A patent/CN103482624B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50150691A (zh) * | 1974-05-27 | 1975-12-03 | ||
| US5504050A (en) * | 1993-01-21 | 1996-04-02 | Calgon Carbon Corporation | Process for making a catalytically-active carbonaceous char |
| EP0729783A2 (en) * | 1995-03-01 | 1996-09-04 | Takeda Chemical Industries, Ltd. | A nitrogen-containing molecular sieving carbon, a process for preparing the same and use thereof |
| WO2012102610A1 (en) * | 2011-01-25 | 2012-08-02 | Norit Nederland B.V. | Production of catalytically active activated carbon |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106179236A (zh) * | 2016-09-09 | 2016-12-07 | 广西大学 | 一种高比表面三聚氰胺蚕沙复合炭材料及其制备方法与应用 |
| CN106390934A (zh) * | 2016-09-09 | 2017-02-15 | 广西大学 | 一种高比表面多巴胺蚕沙复合炭材料及其制备方法与应用 |
| CN106423070A (zh) * | 2016-09-09 | 2017-02-22 | 广西大学 | 一种三聚氰胺蚕沙复合炭材料及其制备方法与应用 |
| CN106423053A (zh) * | 2016-09-09 | 2017-02-22 | 广西大学 | 一种蔗糖蚕沙复合炭材料及其制备方法与应用 |
| CN106417279A (zh) * | 2016-09-09 | 2017-02-22 | 广西大学 | 一种多巴胺蚕沙复合炭材料及其制备方法与应用 |
| CN106472495A (zh) * | 2016-09-09 | 2017-03-08 | 广西大学 | 一种高比表面蔗糖蚕沙复合炭材料及其制备方法与应用 |
| CN106390934B (zh) * | 2016-09-09 | 2019-02-01 | 广西大学 | 一种高比表面多巴胺蚕沙复合炭材料及其制备方法与应用 |
| CN106179236B (zh) * | 2016-09-09 | 2019-02-01 | 广西大学 | 一种高比表面三聚氰胺蚕沙复合炭材料及其制备方法与应用 |
| CN106423053B (zh) * | 2016-09-09 | 2019-05-21 | 广西大学 | 一种蔗糖蚕沙复合炭材料及其制备方法与应用 |
| CN106472495B (zh) * | 2016-09-09 | 2019-09-20 | 广西大学 | 一种高比表面蔗糖蚕沙复合炭材料及其制备方法与应用 |
| CN106417279B (zh) * | 2016-09-09 | 2019-10-22 | 广西大学 | 一种多巴胺蚕沙复合炭材料及其制备方法与应用 |
| CN113210001A (zh) * | 2021-05-08 | 2021-08-06 | 武汉大学 | 一种暖贴残渣催化剂及其制备方法和其活化过二硫酸盐高效降解有机污染物的应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103482624B (zh) | 2014-12-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103482624B (zh) | 一种具有光催化功能活性炭的制备方法 | |
| CN104525119B (zh) | 一种g-C3N4/ZnO/活性炭的功能性炭吸附材料及其制备方法 | |
| CN105056882A (zh) | 一种脱除硫化氢的改性生物炭基吸附剂的制备方法 | |
| CN109225138B (zh) | 一种高效吸附PTA废水中AOCs的改性活性炭及其制备方法 | |
| Şenol et al. | Preparation and characterization of a novel diatomite-based composite and investigation of its adsorption properties for uranyl ions | |
| CN102553533A (zh) | 活性炭纤维负载金属的复合除磷吸附剂制备方法 | |
| CN107902655A (zh) | 一种利用废弃活性炭制备掺氮活性炭的方法 | |
| CN105903438A (zh) | 一种凹凸棒土与氧化石墨烯复合的吸附剂及其制备方法 | |
| CN104226259A (zh) | 一种苏氨酸改性凹凸棒土吸附剂及其应用 | |
| CN104587957B (zh) | 一种Pt/g‑C3N4/AC功能性炭吸附材料及其制备方法和应用 | |
| CN108620022B (zh) | 一种碘离子吸附剂、其制备方法及应用 | |
| EP3412361A1 (en) | Method for preparing particulate form caesium-removal inorganic ion adsorbent and product and application thereof | |
| CN106000299A (zh) | 一种羊毛活性炭负载型吸附剂的制备方法 | |
| CN104998618A (zh) | 一种山核桃壳制备水热生物质炭的方法 | |
| CN103495395B (zh) | 一种固载g-C3N4具有光催化功能活性炭的制备方法 | |
| CN103691398A (zh) | 一种二氧化碳吸附剂及其制备方法 | |
| CN104098094A (zh) | 一种吸附磷化氢的活性炭及其制备方法 | |
| CN109678140B (zh) | 一种绿色改性碳纳米材料及其制备方法和应用 | |
| Qin et al. | Cross-linked amidoxime porous resin for selective gallium separation in Bayer solutions: Reaction mechanism and kinetic study | |
| CN106560236B (zh) | 具有连续孔径分布特征的污水处理用污泥活性炭及其制备方法 | |
| CN105921113A (zh) | 一种用于脱除水中邻苯二甲酸的吸附剂及其制备方法 | |
| CN103408093A (zh) | 一种室温快速吸附和高效脱附亚甲基蓝的方法 | |
| CN103990434B (zh) | 活性炭丙烷吸附剂及其制备方法和应用 | |
| CN102641750A (zh) | 高温蒸汽吹扫-煅烧活化-酸处理再生失效γ-氧化铝微球 | |
| CN102923675B (zh) | 一种从氟苯废酸中净化提纯硫酸的工艺方法 |
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: 20141210 Termination date: 20170926 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |