CN106492751A - 防护丙烯醛的浸渍炭及其制备方法 - Google Patents

防护丙烯醛的浸渍炭及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种防护丙烯醛的浸渍炭，活性炭基炭上负载15％～30％（重量）的Cu，0.1％～2.0％（重量）的Mo，0.1％～2.0％（重量）的Zn，5％～15％（重量）的K。所述活性炭基炭为椰壳破碎活性炭。所述Cu来自于碱式碳酸铜；所述Mo来自于七钼酸铵；所述Zn来自于碱式碳酸锌；所述K来自于氯化钾。本发明通过碱洗或酸洗的办法对活性炭基炭进行预处理，然后浸渍活性组分，再通过一定手段赋予其一定的催化反应活性，使其实现对丙烯醛有较好的防护效果，用于防护器材能够实现对厨房等环境的中的丙烯醛进行净化，同时对其它有毒有害气体也有一定的净化效果。

Description

防护丙烯醛的浸渍炭及其制备方法
技术领域
本发明属于防护领域的吸附材料制备，具体为一种用于丙烯醛防护的浸渍炭及其制备方法。
背景技术
活性炭是一种多孔性含碳物质，它具有高度发达的孔隙结构，是一种优良的吸附剂。从问世以来，活性炭的制造和使用方面就在不断改善，新型防护浸渍活性炭也随着形势发展不断的更新换代。
目前，市场上的浸渍炭种类繁多，但以防护酸性、碱性毒剂及经典毒剂的防护浸渍炭最多，而针对丙烯醛的防护浸渍炭较少，不能满足厨房尤其是密闭空间等存在丙烯醛的环境的空气净化。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于丙烯醛防护的浸渍炭及其制备方法，浸渍炭的性能优良，制备工艺易操作，可实现批量生产能力，为防护器材设计、生产提供方便。
本发明是采用如下技术方案实现的：
一种防护丙烯醛的浸渍炭，活性炭基炭上负载15％～30％（重量）的Cu，0.1％～2.0％（重量）的Mo， 0.1％～2.0％（重量）的Zn， 5％～15％（重量）的K。
优选的，所述活性炭基炭为椰壳破碎活性炭。
优选的，所述Cu来自于碱式碳酸铜；所述Mo来自于七钼酸铵；所述Zn来自于碱式碳酸锌；所述K来自于氯化钾。
优选的，所述活性炭基炭进行酸洗及碱洗预处理。
上述防护丙烯醛浸渍炭的制备方法，包括如下步骤：
（1）、活性炭基炭预处理
取载体活性炭基炭，加入超过其水容的去离子水，慢慢滴入浓硫酸或氢氧化钠溶液，不断搅拌，并随时测定溶液的pH值，待pH值在5min内保持6.5或7.5不变时取出活性炭基炭，烘干备用；
（2）、活性组分浸渍和活化
将活性炭载体水容80～100%体积的浓氨水和5～15%体积的蒸馏水混合，按次序加入规定量的碱式碳酸铜、七钼酸铵、碱式碳酸锌、氯化钾，加热溶解配制成浸渍液，混合溶液温度保持60～80℃，待浸渍剂充分溶解，将其与定量的活性炭混合均匀，并静置1～2h；
采用流动床层活化法对以上样品活化，活化温度为140～190℃，活化时间30～40min；
最终制得的防护材料：酸性材料pH6.6～6.8，碱性材料pH7.3～7.7。
优选的，步骤（2）中，还加入碳酸氢铵和硫酸铵；所述铵根离子的质量分数为5％～10％。
本发明选择孔隙结构分布合理的活性炭载体；然后先对活性炭基炭进行酸洗及碱洗预处理，再负载优选含量的活性组分Cu、Mo、Zn、K，在所述载体材料上负载指定活性组分制备吸附材料，具有对丙烯醛有较好的防护能力。另外，该浸渍炭还可以实现对NH3和SO2的平衡防护。
浸渍的部分金属元素在活化过程中形成金属氧化物，如碱式碳酸铜经活化形成氧化铜，从而具有氧化性。丙烯醛属不饱和醛类，醛基及碳碳双键可与氧化剂发生氧化反应，同时醛基在酸性或碱性环境中又可以发生聚合反应，从而起到防护效果。
制备的浸渍炭性能测试结果见下表：
本发明通过碱洗或酸洗的办法对活性炭基炭进行预处理，然后浸渍活性组分，再通过一定手段赋予其一定的催化反应活性，使其实现对丙烯醛有较好的防护效果，用于防护器材能够实现对厨房等环境的中的丙烯醛进行净化，同时对其它有毒有害气体也有一定的净化效果。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施例进行详细说明。
实施例1
一种防护丙烯醛的浸渍炭，以活性炭基为计，活性炭基炭上负载15％（重量）的Cu，0.5％（重量）的Mo，0.1％（重量）的Zn，5％（重量）的K。
制备方法如下：
（1）、活性炭基炭预处理
取载体活性炭基炭，加入超过其水容的去离子水，慢慢滴入浓硫酸溶液，不断搅拌，并随时测定溶液的pH值，待pH值在5min内保持6.5不变时取出活性炭基炭，烘干备用；
（2）、活性组分浸渍和活化
将活性炭载体水容80～85%体积的浓氨水和5～10%体积的蒸馏水混合，按次序加入规定量的碱式碳酸铜、七钼酸铵、碱式碳酸锌、氯化钾，加热溶解配制成浸渍液，混合溶液温度保持60～65℃，待浸渍剂充分溶解，将其与定量的活性炭混合均匀，并静置1～2h；
采用流动床层活化法对以上样品活化，活化温度为150～160℃，活化时间30～40min；
最终制得的酸性防护材料：pH6.6～6.8。
实施例2
一种防护丙烯醛的浸渍炭，以活性炭基为计，活性炭基炭上负载20％（重量）的Cu，1.0％（重量）的Mo，1.5％（重量）的Zn，12％（重量）的K。
制备方法如下：
（1）、活性炭基炭预处理
取载体活性炭基炭，加入超过其水容的去离子水，慢慢滴入浓硫酸溶液，不断搅拌，并随时测定溶液的pH值，待pH值在5min内保持6.5不变时取出活性炭基炭，烘干备用；
（2）、活性组分浸渍和活化
将活性炭载体水容90～100%体积的浓氨水和5～10%体积的蒸馏水混合，按次序加入规定量的碱式碳酸铜、七钼酸铵、碱式碳酸锌、氯化钾，还加入碳酸氢铵和硫酸铵，以铵根离子为计，铵根离子的质量分数为5％（例如100g的碳基中加入5g的铵根离子，其中碳酸氢铵和硫酸铵的质量根据实际情况确定），加热溶解配制成浸渍液，混合溶液温度保持65～70℃，待浸渍剂充分溶解，将其与定量的活性炭混合均匀，并静置1～2h；
采用流动床层活化法对以上样品活化，活化温度为140～145℃，活化时间30～40min；
最终制得的酸性防护材料：pH6.6～6.8。
实施例3
一种防护丙烯醛的浸渍炭，以活性炭基为计，活性炭基炭上负载30％（重量）的Cu，1.5％（重量）的Mo，1.0％（重量）的Zn，10％（重量）的K。
制备方法如下：
（1）、活性炭基炭预处理
取载体活性炭基炭，加入超过其水容的去离子水，慢慢滴入浓硫酸溶液，不断搅拌，并随时测定溶液的pH值，待pH值在5min内保持6.5不变时取出活性炭基炭，烘干备用；
（2）、活性组分浸渍和活化
将活性炭载体水容85～95%体积的浓氨水和8～10%体积的蒸馏水混合，按次序加入规定量的碱式碳酸铜、七钼酸铵、碱式碳酸锌、氯化钾，还加入碳酸氢铵和硫酸铵，以铵根离子为计，铵根离子的质量分数为10％（例如100g的碳基中加入10g的铵根离子，其中碳酸氢铵和硫酸铵的质量根据实际情况确定），加热溶解配制成浸渍液，混合溶液温度保持70～80℃，待浸渍剂充分溶解，将其与定量的活性炭混合均匀，并静置1～2h；
采用流动床层活化法对以上样品活化，活化温度为180～190℃，活化时间30～40min；
最终制得的酸性防护材料：pH6.6～6.8。
实施例4
一种防护丙烯醛的浸渍炭，以活性炭基为计，活性炭基炭上负载25％（重量）的Cu，2.0％（重量）的Mo，1.5％（重量）的Zn，15％（重量）的K。
制备方法如下：
（1）、活性炭基炭预处理
取载体活性炭基炭，加入超过其水容的去离子水，慢慢滴入氢氧化钠溶液，不断搅拌，并随时测定溶液的pH值，待pH值在5min内保持7.5不变时取出活性炭基炭，烘干备用；
（2）、活性组分浸渍和活化
将活性炭载体水容85～95%体积的浓氨水和12～15%体积的蒸馏水混合，按次序加入规定量的碱式碳酸铜、七钼酸铵、碱式碳酸锌、氯化钾，加热溶解配制成浸渍液，混合溶液温度保持75～80℃，待浸渍剂充分溶解，将其与定量的活性炭混合均匀，并静置1～2h；
采用流动床层活化法对以上样品活化，活化温度为170～180℃，活化时间30～40min；
最终制得的碱性防护材料：pH7.3～7.7。
实施例5
一种防护丙烯醛的浸渍炭，以活性炭基为计，活性炭基炭上负载15％（重量）的Cu，0.1％（重量）的Mo，2.0％（重量）的Zn，12％（重量）的K。
制备方法如下：
（1）、活性炭基炭预处理
取载体活性炭基炭，加入超过其水容的去离子水，慢慢滴入氢氧化钠溶液，不断搅拌，并随时测定溶液的pH值，待pH值在5min内保持7.5不变时取出活性炭基炭，烘干备用；
（2）、活性组分浸渍和活化
将活性炭载体水容95～100%体积的浓氨水和5～8%体积的蒸馏水混合，按次序加入规定量的碱式碳酸铜、七钼酸铵、碱式碳酸锌、氯化钾，还加入碳酸氢铵和硫酸铵，以铵根离子为计，铵根离子的质量分数为8％（例如100g的碳基中加入8g的铵根离子，其中碳酸氢铵和硫酸铵的质量根据实际情况确定），加热溶解配制成浸渍液，混合溶液温度保持65～75℃，待浸渍剂充分溶解，将其与定量的活性炭混合均匀，并静置1～2h；
采用流动床层活化法对以上样品活化，活化温度为150～160℃，活化时间30～40min；
最终制得的碱性防护材料：pH7.3～7.7。
实施例6
一种防护丙烯醛的浸渍炭，以活性炭基为计，活性炭基炭上负载30％（重量）的Cu，1.5％（重量）的Mo，1.0％（重量）的Zn，10％（重量）的K。
制备方法如下：
（1）、活性炭基炭预处理
取载体活性炭基炭，加入超过其水容的去离子水，慢慢滴入氢氧化钠溶液，不断搅拌，并随时测定溶液的pH值，待pH值在5min内保持7.5不变时取出活性炭基炭，烘干备用；
（2）、活性组分浸渍和活化
将活性炭载体水容90～100%体积的浓氨水和8～10%体积的蒸馏水混合，按次序加入规定量的碱式碳酸铜、七钼酸铵、碱式碳酸锌、氯化钾，还加入碳酸氢铵和硫酸铵，以铵根离子为计，铵根离子的质量分数为10％（例如100g的碳基中加入10g的铵根离子，其中碳酸氢铵和硫酸铵的质量根据实际情况确定），加热溶解配制成浸渍液，混合溶液温度保持75～80℃，待浸渍剂充分溶解，将其与定量的活性炭混合均匀，并静置1～2h；
采用流动床层活化法对以上样品活化，活化温度为170～185℃，活化时间30～40min；
最终制得的碱性防护材料：pH7.3～7.7。
本发明选用性能优良的活性炭基炭，采用酸或碱预处理然后浸渍活性组分的方法制备出的丙烯醛防护浸渍炭，可应对复杂环境下的净化需求。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照本发明实施例进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明的技术方案的精神和范围，其均应涵盖本发明的权利要求保护范围中。

Claims (8)

1.一种防护丙烯醛的浸渍炭，其特征在于：活性炭基炭上负载15％～30％（重量）的Cu，0.1％～2.0％（重量）的Mo，0.1％～2.0％（重量）的Zn，5％～15％（重量）的K。
2.根据权利要求1所述的防护丙烯醛的浸渍炭，其特征在于：所述活性炭基炭为椰壳破碎活性炭。
3.根据权利要求1所述的防护丙烯醛的浸渍炭，其特征在于：所述Cu来自于碱式碳酸铜；所述Mo来自于七钼酸铵；所述Zn来自于碱式碳酸锌；所述K来自于氯化钾。
4.根据权利要求1或2或3所述的防护丙烯醛的浸渍炭，其特征在于：活性炭基炭上负载30％（重量）的Cu，1.5％（重量）的Mo，1.0％（重量）的Zn，10％（重量）的K。
5.根据权利要求4所述的防护丙烯醛的浸渍炭，其特征在于：所述活性炭基炭进行酸洗及碱洗预处理。
6.一种防护丙烯醛浸渍炭的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）、活性炭基炭预处理
取载体活性炭基炭，加入超过其水容的去离子水，慢慢滴入浓硫酸或氢氧化钠溶液，不断搅拌，并随时测定溶液的pH值，待pH值在5min内保持6.5或7.5不变时取出活性炭基炭，烘干备用；
（2）、活性组分浸渍和活化
将活性炭载体水容80～100%体积的浓氨水和5～15%体积的蒸馏水混合，按次序加入规定量的碱式碳酸铜、七钼酸铵、碱式碳酸锌、氯化钾，加热溶解配制成浸渍液，混合溶液温度保持60～80℃，待浸渍剂充分溶解，将其与定量的活性炭混合均匀，并静置1～2h；
采用流动床层活化法对以上样品活化，活化温度为140～190℃，活化时间30～40min；
最终制得的防护材料：酸性材料pH6.6～6.8，碱性材料pH7.3～7.7。
7.根据权利要求6所述的防护丙烯醛浸渍炭的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述活性炭基炭为椰壳破碎活性炭，其pH值为6.83。
8.根据权利要求7所述的防护丙烯醛浸渍炭的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，还加入碳酸氢铵和硫酸铵，以铵根离子为计，铵根离子的质量分数为5％～10％。
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