CN105170086B - 一种活性炭滤芯材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种活性炭滤芯材料的制备方法，首先将活性炭和聚丙烯纤维加入到去离子水中，加入2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸，加热至沸腾，并将水蒸干，得到固体混合物；然后取固体混合物与线性酚醛树脂混合，加热烧结，然后降温冷却成型。本发明提供的活性炭滤芯材料的制备方法制备得到的活性炭材料具有良好的比表面积与吸附性能，能够很好地去除水体中的各种有害离子，达到很好的净化作用。
Description
技术领域
本发明属于活性炭制备技术领域，具体涉及一种活性炭滤芯材料的制备方法。
背景技术
活性炭过滤，根据活性炭的吸附特点,活性炭主要用于除去水中的污染物、脱色、过滤净化液体、气体，还用于对空气的净化处理、废气回收(如在化工行业里对气体苯的回收)、贵重金属的回收及提炼(比如对黄金的吸收)。活性炭其主要是以含炭量较高的物质制成，如木材、煤、果壳、骨、石油残渣等。而以椰子壳为最常用的原料，在同等条件下，椰壳活性的活性质量及特其它特性是最好的，因其有最大的比表面。活性炭是一种多孔径的炭化物，有极丰富的孔隙构造，具有良好的吸附特性，它的吸附作用藉物理及化学的吸咐力而成的,其外观色泽呈黑色。其成份除了主要的炭以外，还包含了少量的氢、氮、氧，其结构则外形似以一个六边形，由于不规则的六边形结构，确定了其多也体枳及高表面积的特点，每克的活性炭所具的有比表面相当于1000个平方米之多。随着目前工业技术的不断发展，对于工业排放废水的净化成为了防止环境污染的重要必要手段，而目前很多河流等由于受到污染，其水体中的有害离子含量也不断地升高，严重危害了环境的健康。目前利用活性炭对于水体的净化已经是最为常用的手段，但是目前所用的活性炭材料吸附性能有限，尤其是对于高含量重金属离子的水体中，利用活性炭吸附很容易达到饱和，而达不到很高的吸附效率。因此就需要开发一种具有高效吸附量的材料来满足应用的需要。
发明内容
本发明的目的在于为了克服以上现有技术的不足而提供一种活性炭滤芯材料的制备方法，提高活性炭滤芯材料的有害离子吸附量。
本发明的技术方案如下：
一种活性炭滤芯材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将活性炭和聚丙烯纤维加入到去离子水中，加入2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，加热至沸腾，并将水蒸干，得到固体混合物；
步骤二，取固体混合物与线性酚醛树脂混合，加热烧结，然后降温冷却成型。
所述的活性炭滤芯材料的制备方法，步骤一中活性炭的粒径为100-200μm。
所述的活性炭滤芯材料的制备方法，步骤一中活性炭、聚丙烯纤维和去离子水中的质量比为5:1:12。
所述的活性炭滤芯材料的制备方法，步骤一中2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸与活性炭的质量比为0.1:1。
所述的活性炭滤芯材料的制备方法，步骤二中线性酚醛树脂的粒径为50-100μm。
所述的活性炭滤芯材料的制备方法，步骤二中固体混合物与线性酚醛树脂的质量比为4:1。
所述的活性炭滤芯材料的制备方法，步骤二中加热烧结的加热温度为300-350℃。
所述的活性炭滤芯材料的制备方法，步骤二中降温冷却成型的过程为以15-20℃/分钟的速度降至室温。
本发明提供的制备方法得到的活性炭滤芯材料比表面积达到了4250m2/g以上，对于重金属离子如镉、铬、铜、镍的吸附量均达到了38.5mg/g以上，对于汞、酚、苯、氰化物的吸附量达到了92.5mg/g以上，能够很好地去除水体中的各种有害离子，达到很好的净化作用。
具体实施方式：
实施例1
一种活性炭滤芯材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将粒径为100μm的活性炭500g和聚丙烯纤维100g加入到1200g去离子水中，加入50g 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，加热至沸腾，并将水蒸干，得到固体混合物；
步骤二，取固体混合物500g与粒径为50μm的线性酚醛树脂125g混合，加热烧结，加热温度为300℃，然后降温冷却成型，其中降温冷却成型的过程为以15℃/分钟的速度降至室温。
实施例2
一种活性炭滤芯材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将粒径为120μm的活性炭500g和聚丙烯纤维100g加入到1200g去离子水中，加入50g 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，加热至沸腾，并将水蒸干，得到固体混合物；
步骤二，取固体混合物400g与粒径为60μm的线性酚醛树脂100g混合，加热烧结，加热温度为320℃，然后降温冷却成型，其中降温冷却成型的过程为以16℃/分钟的速度降至室温。
实施例3
一种活性炭滤芯材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将粒径为150μm的活性炭600g和聚丙烯纤维120g加入到1440g去离子水中，加入60g 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，加热至沸腾，并将水蒸干，得到固体混合物；
步骤二，将600g固体混合物与粒径为80μm的线性酚醛树脂150g混合，加热烧结，加热温度为330℃，然后降温冷却成型，其中降温冷却成型的过程为以18℃/分钟的速度降至室温。
实施例4
一种活性炭滤芯材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将粒径为180μm的活性炭500g和聚丙烯纤维100g加入到1200g去离子水中，加入50g 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，加热至沸腾，并将水蒸干，得到固体混合物；
步骤二，将固体混合物500g与粒径为80μm的线性酚醛树脂125g混合，加热烧结，加热温度为340℃，然后降温冷却成型，其中降温冷却成型的过程为以18℃/分钟的速度降至室温。
实施例5
一种活性炭滤芯材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，将粒径为200μm的活性炭600g和聚丙烯纤维120g加入到1440g去离子水中，加入60g 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸，加热至沸腾，并将水蒸干，得到固体混合物；
步骤二，将600g固体混合物与粒径为100μm的线性酚醛树脂150g混合，加热烧结，加热温度为350℃，然后降温冷却成型，其中降温冷却成型的过程为以20℃/分钟的速度降至室温。
对以上实施例制备得到的活性炭滤芯材料进行性能测试，结果表明，其比表面积达到了4250m2/g以上，对于重金属离子如镉、铬、铜、镍的吸附量均达到了38.5mg/g以上，对于汞、酚、苯、氰化物的吸附量达到了92.5mg/g以上，因此能够很好地去除水体中的各种有害离子，达到很好的净化作用。
Claims (5)
1.一种活性炭滤芯材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 ：
步骤一，将活性炭和聚丙烯纤维加入到去离子水中，加入 2- 丙烯酰胺 -2- 甲基丙磺酸，加热至沸腾，并将水蒸干，得到固体混合物 ；
步骤二，取固体混合物与线性酚醛树脂混合，加热烧结，然后降温冷却成型；
其中步骤一中活性炭、聚丙烯纤维和去离子水的质量比为 5:1:12；步骤一中 2- 丙烯酰胺 -2- 甲基丙磺酸与活性炭的质量比为 0.1:1；步骤二中固体混合物与线性酚醛树脂的质量比为 4:1。
2.根据权利要求 1 所述的活性炭滤芯材料的制备方法，其特征在于，步骤一中活性炭的粒径为 100-200µm。
3.根据权利要求 1 所述的活性炭滤芯材料的制备方法，其特征在于，步骤二中线性酚醛树脂的粒径为 50-100µm。
4.根据权利要求 1 所述的活性炭滤芯材料的制备方法，其特征在于，步骤二中加热烧结的加热温度为 300-350℃。
5.根据权利要求 1 所述的活性炭滤芯材料的制备方法，其特征在于，步骤二中降温冷却成型的过程为以 15-20℃ / 分钟的速度降至室温。
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