CN105268403A - 一种活性炭的改性方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种活性炭的改性方法，包括a、将活性炭用浓度为30%双氧水浸泡，然后对其进行超声处理；过滤，用水洗至中性、备用；b、在浓度为0.3-0.9mol/L的醋酸铁溶液中缓慢加入0.06-0.35mol/L？的氢氧化钾；c、将步骤a中处理过的活性炭以体积比1∶3-6的比例加入纯水，煮沸10min后，加入1-3倍纯水体积的步骤b配置的溶液，煮沸状态下振荡反应2-6h；d、过滤所述步骤c处理后的溶液，将滤去清液后所得固体物质在45-50℃下烘烤7-9h，即制得。本发明的改性方法简单、成本较低、脱汞性能优。
Description
技术领域
本发明涉及一种活性炭的改性方法，属于水处理材料领域。
背景技术
我国是目前世界上最贫水的13个国家之一，据经济合作与发展组织最新公布的《中国环境绩效评估》报告，目前流经中国城市的超过75％的水体不适合饮用，30％以上的检测河流水质属于劣V类。随着工业发展，城市生活饮用水水源受污染程度日益加剧，同时随着生活水平的提高，人们对饮用水质的要求以及饮用水质标准越来越严格。
目前市场上用于水处理的活性炭材料，其作用原理主要是通过物理吸附作用的方式将污染物与水进行分离。活性炭由于具有巨大的比表面积及发达的空隙结构，因此对水中溶解态有机物如酚类化合物等具有较强的吸附能力，适用于饮用水深度净化。
发明内容
本发明目的是提供一种能够改善活性炭的表面结构，增加吸附面积的改性方法。
本发明的方案如下：一种活性炭的改性方法，包括以下步骤：
a、将活性炭用浓度为30%双氧水浸泡，然后对其进行超声处理，超声处理条件为：温度50℃，超声功率400W，超声时间50min；过滤，用水洗至中性、备用；
b、在浓度为0.3-0.9mol/L的醋酸铁溶液中缓慢加入0.06-0.35mol/L的氢氧化钾，它们的体积比为1：1-4；
c、将步骤a中处理过的活性炭以体积比1∶3-6的比例加入纯水，煮沸10min后，
加入1-3倍纯水体积的步骤b配置的溶液，煮沸状态下振荡反应2-6h；
d、过滤所述步骤c处理后的溶液，将滤去清液后所得固体物质在45-50℃下烘烤7-9h，即制得。
进一步，所述的步骤b中醋酸铁与氢氧化钾体积比为1∶2。
本发明利用一定比例的醋酸铁和氢氧化钾混合溶液对活性炭进行性处理，改善活性炭的表观结构和孔隙结构，增加其表面有益于汞吸附的化学官能团的种类和数量，使活性炭对水中的汞吸附能力显著提高。
本发明的改性方法简单、成本较低、脱汞性能优良。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
一种活性炭的改性方法，包括以下步骤：
a、将活性炭用浓度为30%双氧水浸泡，然后对其进行超声处理，超声处理条件为：温度50℃，超声功率400W，超声时间50min；过滤，用水洗至中性、备用；
b、在浓度为0.5mol/L的醋酸铁溶液中缓慢加入0.22mol/L的氢氧化钾，它们的体积比为1：2；
c、将步骤a中处理过的活性炭以体积比1∶4的比例加入纯水，煮沸10min后，
加入2倍纯水体积的步骤b配置的溶液，煮沸状态下振荡反应5h；
d、过滤所述步骤c处理后的溶液，将滤去清液后所得固体物质在48℃下烘烤8h，即制得。
实施例2
一种活性炭的改性方法，包括以下步骤：
a、将活性炭用浓度为30%双氧水浸泡，然后对其进行超声处理，超声处理条件为：温度50℃，超声功率400W，超声时间50min；过滤，用水洗至中性、备用；
b、在浓度为0.6mol/L的醋酸铁溶液中缓慢加入0.22mol/L的氢氧化钾，它们的体积比为1：2.5；
c、将步骤a中处理过的活性炭以体积比1∶5的比例加入纯水，煮沸10min后，
加入1.5倍纯水体积的步骤b配置的溶液，煮沸状态下振荡反应3h；
d、过滤所述步骤c处理后的溶液，将滤去清液后所得固体物质在48℃下烘烤8h，即制得。
实施例3
一种活性炭的改性方法，包括以下步骤：
a、将活性炭用浓度为30%双氧水浸泡，然后对其进行超声处理，超声处理条件为：温度50℃，超声功率400W，超声时间50min；过滤，用水洗至中性、备用；
b、在浓度为0.7mol/L的醋酸铁溶液中缓慢加入0.19mol/L的氢氧化钾，它们的体积比为1：2；
c、将步骤a中处理过的活性炭以体积比1∶3的比例加入纯水，煮沸10min后，
加入1倍纯水体积的步骤b配置的溶液，煮沸状态下振荡反应3h；
d、过滤所述步骤c处理后的溶液，将滤去清液后所得固体物质在48℃下烘烤7h，即制得。
将5mg的实施例1-3制备的利用活性炭制备的复合材料各自与10mL浓度为5ppm的汞离子、5ppm的铅离子的水溶液混合，搅拌反应8h。处理后的水溶液中汞离子、铅离子浓度通过电感耦合等离子体质谱(ThermoICP-MSXII)检测，汞离子浓度均小于1.5ppb，铅离子浓度均小于2.5ppb。
实施例1-3处理污水的结果如表1所示。
表1
| 名称 | 处理的污染物的种类与用量 | 处理后污染物的含量（ppb） |
| 实施例1-3 | 10ml汞元素浓度为5ppm的水溶液 | 汞元素＜1.5ppb |
| 实施例1-3 | 10ml铅元素浓度为5ppm的水溶液 | 铅元素＜2.5ppb |
从表1可以看出，采用活性炭制备的复合材料作为水处理剂，可以高效地除去水中的重金属离子。
尽管上文对本发明的具体实施方式给予了详细描述和说明，但是应该指明的是，我们可以依据本发明的构想对上述实施方式进行各种等效改变和修改，其所产生的功能作用仍未超出说明书所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种活性炭的改性方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、将活性炭用浓度为30%双氧水浸泡，然后对其进行超声处理，超声处理条件为：温度50℃，超声功率400W，超声时间50min；过滤，用水洗至中性、备用；
b、在浓度为0.3-0.9mol/L的醋酸铁溶液中缓慢加入0.06-0.35mol/L的氢氧化钾，它们的体积比为1：1-4；
c、将步骤a中处理过的活性炭以体积比1∶3-6的比例加入纯水，煮沸10min后，
加入1-3倍纯水体积的步骤b配置的溶液，煮沸状态下振荡反应2-6h；
d、过滤所述步骤c处理后的溶液，将滤去清液后所得固体物质在45-50℃下烘烤7-9h，即制得。
2.如权利要求1所述的改性活性炭，其特征在于，所述的步骤b中醋酸铁与氢氧化钾体积比为1∶2。
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| CN201510721073.4A CN105268403A (zh) | 2015-10-30 | 2015-10-30 | 一种活性炭的改性方法 |
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS52126685A (en) * | 1976-04-16 | 1977-10-24 | Wako Pure Chem Ind Ltd | Removal of heavy-metal ions |
| CN101480603A (zh) * | 2008-12-30 | 2009-07-15 | 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 | 氮氧化物气体吸附剂及其制备方法 |
| CN102806067A (zh) * | 2012-07-29 | 2012-12-05 | 云南烟草科学研究院 | 一种保水型改性活性炭材料及制备方法 |
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- 2015-10-30 CN CN201510721073.4A patent/CN105268403A/zh active Pending
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