CN109248653A - 一种气体吸附材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种气体吸附材料，由以下材料经制备后得到，包括100～300重量份的氧化石墨烯水溶液和79～81重量份的活性炭。本发明采用氧化石墨烯水溶液的形式与活性炭混合，增强了活性炭对有毒物质的吸附能力，特别是对苯类和极性分子有很强的吸附能力，而且本发明直接采用使用氧化石墨烯水溶液作为原料，既能保证氧化石墨烯品质，又能简化生产。本发明提供的用于空气净化的氧化石墨烯/活性炭气体吸附材料，其吸附能力比单纯的颗粒状活性炭增强，尤其对苯类、极性分子吸附效果明显，而且制备的产品和方法较为环保，工艺简单，适合于规模化大生产。

Description

一种气体吸附材料及其制备方法
技术领域
本发明属于气体吸附材料技术领域，涉及一种气体吸附材料及其制备方法，尤其涉及一种颗粒状氧化石墨烯/活性炭气体吸附材料及其制备方法。
背景技术
吸附剂也称吸收剂，可使活性成分附着在其颗粒表面，使液态微量化合物添加剂变为固态化合物，有利于实施均匀混合，是一种能够有效地从气体或液体中吸附其中某些成分的固体物质。吸附剂一般有以下特点：大的比表面、适宜的孔结构及表面结构；对吸附质有强烈的吸附能力；一般不与吸附质和介质发生化学反应；制造方便、容易再生；有极好的吸附性和机械性特性。
吸附剂可按孔径大小、颗粒形状、化学成分、表面极性等分类，如粗孔和细孔吸附剂，粉状、粒状、条状吸附剂，碳质和氧化物吸附剂，极性和非极性吸附剂等。吸附剂一般都是用在工业生产中，因此根据工业的常用性可以把吸附剂分为六大类。硅胶，它主要用于干燥、气体混合物及石油组分的分离等；氧化铝，它也是一种脱水的吸附剂；活性炭，主要用于水处理、脱色和气体处理；聚丙烯酰胺，主要用于生活污水和有机废水；沸石分子筛，用于气体吸附分离、气体和液体干燥；碳分子筛，主要起运输通道作用，微孔则起分子筛的作用。这其中，最具代表性的吸附剂是活性炭，吸附性能相当好，因而其应用范围和领域日益拓宽，特别是在民用领域中的应用越来越多的受到了各方面的关注。
目前大气污染较为严重，室外有烟尘、灰尘、二氧化硫、一氧化碳等悬浮颗粒和工业废气，室内有醛类、苯类等挥发性有机化合物源于建筑装修材料，这些都威胁着人们的生命安全，所以人们对空气净化，特别是室内空气净化越来越重视。现有的用于空气净化设备的吸附剂主要是活性炭，因为活性炭比表面大，空隙结构发达，对烟灰尘、有毒气体有较强的吸附作用。然而单纯的活性炭吸附是物理吸附，被吸附的有害物质容易脱附。目前为改善活性炭净化空气的能力，有研究用催化剂改性活性炭，实现空气净化，但是催化剂多为重金属或贵金属，容易造成二次污染或浪费；多数催化剂还需紫外线照射才起作用，不适用于室内环境。
因此，如何能够提供一种气体吸附材料，能够避免二次污染，同时在使用上更加方便，更有利于其应用，已成为业内诸多研究人员和相关厂商亟待解决的问题之一。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供气体吸附材料及其制备方法，特别是一种颗粒状氧化石墨烯/活性炭气体吸附材料及其制备方法，本发明提供的气体吸附材料，吸附能力相比颗粒状活性炭增强，尤其对苯类、极性分子吸附效果明显，而且不具有二次污染，使用方便。
本发明提供了一种气体吸附材料，由以下材料经制备后得到，包括：
氧化石墨烯水溶液 100～300 重量份；
活性炭 79～81 重量份。
优选的，所述材料还包括：
粘合剂 3～8 重量份；
固化黏结剂 6～15 重量份；
膨胀剂 1.5～4 重量份。
优选的，所述氧化石墨烯水溶液的质量分数为0.5％～6％；
所述粘合剂包括羧甲基纤维素钠、WS-C、MAC350HC和CRT30000PA中的一种或多种；
所所述固化黏结剂包括丙烯酸和/或聚酰胺；
所述膨胀剂包括碳酸氢钾、碳酸氢钠和碳酸氢铵中的一种或多种。
本发明还提供了一种气体吸附材料的制备方法，包括以下步骤：
A)将氧化石墨烯水溶液、粘合剂、固化黏结剂与膨胀剂混合后，得到浆料；
B)将上述步骤得到的浆料与活性炭进行捏合后，得到混合料；
C)将上述步骤得到的中间品进行造粒后，得到气体吸附材料。
优选的，所述氧化石墨烯水溶液为经过分散后的氧化石墨烯水溶液；
所述分散的时间为30～40min；
所述混合的时间为90～120min。
优选的，所述步骤B)具体为：
B1)将上述步骤得到的浆料的第一部分与活性炭进行第一次捏合，得到一步混料；
B2)向上述步骤得到的一步混料中，加入浆料的第二部分，进行第二次捏合，得到二步混料；
B3)向上述步骤得到的二步混料中，加入浆料的剩余部分，进行第三次捏合，得到混合料。
优选的，所述浆料的第一部分占所述浆料的质量比为85％～95％；
所述浆料的第二部分占所述浆料的质量比为2％～8％。
优选的，所述第一次捏合的时间为20～30min；所述第一次捏合的速率为35～45r/min；
所述第二次捏合的时间为20～30min；所述第二次捏合的速率为35～45r/min；
所述第三次捏合的时间为10～30min；所述第三次捏合的速率为35～45r/min。
优选的，所述一步混料的粒径为1～5mm；
所述二步混料的粒径为8～15mm；
所述混合料为团块混合料；
所述气体吸附材料包括颗粒状的气体吸附材料；
所述气体吸附材料的粒径为1～8mm。
优选的，所述造粒后还包括干燥步骤；
所述干燥的温度为80～90℃；所述干燥的真空压力为小于等于10KPa。
本发明提供了一种气体吸附材料，由以下材料经制备后得到，包括100～300重量份的氧化石墨烯水溶液和79～81重量份的活性炭。与现有技术相比，本发明针对现有的气体吸附材料，特别是净化空气的气体吸附材料中，活性炭容易脱附，贵金属催化剂改性，容易造成二次污染或浪费；其他催化剂还需紫外线照射才能起作用，不适用于室内环境等缺陷。本发明采用氧化石墨烯水溶液的形式与活性炭混合，增强了活性炭对有毒物质的吸附能力，特别是利用氧化石墨烯表面有π-π键和活性含氧官能团，对苯类和极性分子有很强的吸附能力；而且氧化石墨烯用湿法较易制得，通常分散在溶液中，而直接烘干容易造成团聚，减小比表面积，降低吸附能力，所以本发明直接采用使用氧化石墨烯水溶液作为原料，既能保证氧化石墨烯品质，又能简化生产。本发明提供的用于空气净化的氧化石墨烯/活性炭气体吸附材料，其吸附能力比单纯的颗粒状活性炭增强，尤其对苯类、极性分子吸附效果明显，而且制备的产品和方法较为环保，工艺简单，适合于规模化大生产。
实验结果表明，本发明制备的氧化石墨烯/活性炭气体吸附材料具有较强的物理吸附能力，相比活性炭能够提高15％左右。
附图说明
图1为本发明实施例1捏合后得到的混合料的外观照片；
图2为本发明实施例1制备的气体吸附材料的外观照片；
图3为本发明实施例提供的氧化石墨烯/活性炭气体吸附材料和普通活性炭对甲醛吸附能力的数据对比曲线图。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为了进一步说明本发明的特征和优点，而不是对发明权利要求的限制。
本发明所有原料，对其来源没有特别限制，在市场上购买的或按照本领域技术人员熟知的常规方法制备的即可。
本发明所有原料，对其纯度没有特别限制，本发明优选采用分析纯或复合材料领域使用的常规纯度。
本发明所有原料，对其纯度没有特别限制，本发明优选采用分析纯或氧化石墨烯制备领域常规的纯度要求。
本发明所有原料，其牌号和简称均属于本领域常规牌号和简称，每个牌号和简称在其相关用途的领域内均是清楚明确的，本领域技术人员根据牌号、简称以及相应的用途，能够从市售中购买得到或常规方法制备得到。
本发明提供了一种气体吸附材料，由以下材料经制备后得到，包括：
氧化石墨烯水溶液 100～300 重量份；
活性炭 79～81 重量份。
本发明对所述氧化石墨烯水溶液来源没有特别限制，以本领域技术人员熟知的氧化石墨烯水溶液的来源即可，可以按照常规的方法制备或市售购买即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、吸附要求以及质量控制进行选择和调整。
本发明对所述氧化石墨烯水溶液的浓度没有特别限制，以本领域技术人员熟知的氧化石墨烯水溶液的浓度即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、吸附要求以及质量控制进行选择和调整，本发明所述氧化石墨烯水溶液的质量分数优选为0.5％～6％，更优选为0.8％～5％，更优选为0.9％～5％，更优选为1％～3％。
本发明所述氧化石墨烯水溶液的加入量优选为100～300重量份，更优选为130～270重量份，更优选为160～240重量份，最优选为190～210重量份。本发明对所述氧化石墨烯水溶液的其他参数没有特别限制，以本领域技术人员熟知的氧化石墨烯水溶液的参数即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、吸附要求以及质量控制进行选择和调整。
本发明所述活性炭的加入量优选为79～81重量份，更优选为79.2～80.8重量份，更优选为79.4～80.6重量份，最优选为79.6～80.4重量份。本发明对所述活性炭的其他参数没有特别限制，以本领域技术人员熟知的活性炭的参数即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、吸附要求以及质量控制进行选择和调整。
本发明为进一步提高气体吸附材料的实用性和性能，完整工艺路线，所述材料优选还包括粘合剂。
本发明对所述粘合剂的加入量没有特别限制，以本领域技术人员熟知的粘结剂的加入量即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、吸附要求以及质量控制进行选择和调整，本发明所述粘合剂的加入量优选为3～8重量份，更优选为3.5～7.5重量份，更优选为4～7重量份，最优选为4.5～6.5重量份。
本发明对所述粘合剂的具体选择没有特别限制，以本领域技术人员熟知的粘结剂即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、吸附要求以及质量控制进行选择和调整，本发明所述粘合剂，也可以称为增稠剂，优选包括羧甲基纤维素钠、WS-C、MAC350HC和CRT30000PA中的一种或多种，更优选为羧甲基纤维素钠、WS-C、MAC350HC或CRT30000PA，具体为WS-C(日本第一工业制药株式会社)、MAC350HC(日本制纸)或CRT30000PA(陶氏化学)。
本发明为进一步提高气体吸附材料的实用性和性能，完整工艺路线，所述材料优选还包括固化黏结剂。
本发明对所述固化黏结剂的加入量没有特别限制，以本领域技术人员熟知的固化黏结剂的加入量即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、吸附要求以及质量控制进行选择和调整，本发明所述固化黏结剂的加入量优选为6～15重量份，更优选为7～14重量份，更优选为8～13重量份，最优选为9～11重量份。
本发明对所述固化黏结剂的具体选择没有特别限制，以本领域技术人员熟知的固化黏结剂即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、吸附要求以及质量控制进行选择和调整，本发明所述固化黏结剂优选包括丙烯酸和/或聚酰胺，更优选为丙烯酸或聚酰胺，最优选为丙烯酸。
本发明为进一步提高气体吸附材料的实用性和性能，完整工艺路线，所述材料优选还包括膨胀剂。
本发明对所述膨胀剂的加入量没有特别限制，以本领域技术人员熟知的膨胀剂的加入量即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、吸附要求以及质量控制进行选择和调整，本发明所述膨胀剂的加入量优选为1.5～4重量份，更优选为2～3.5重量份，最优选为2.5～3重量份。
本发明对所述膨胀剂的具体选择没有特别限制，以本领域技术人员熟知的膨胀剂即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、吸附要求以及质量控制进行选择和调整，本发明所述膨胀剂优选包括碳酸氢钾、碳酸氢钠和碳酸氢铵中的一种或多种，更优选为碳酸氢钾、碳酸氢钠或碳酸氢铵，最优选为碳酸氢钾。
本发明还提供了一种气体吸附材料的制备方法，包括以下步骤：
A)将氧化石墨烯水溶液、粘合剂、固化黏结剂与膨胀剂混合后，得到浆料；
B)将上述步骤得到的浆料与活性炭进行捏合后，得到混合料；
C)将上述步骤得到的中间品进行造粒后，得到气体吸附材料。
本发明上述制备方法中，所述材料的选择和比例及其优选范围，与前述气体吸附材料中的材料的选择和比例及其优选范围一致，在此不再一一赘述。
本发明首先将氧化石墨烯水溶液、粘合剂、固化黏结剂与膨胀剂混合后，得到浆料。
本发明对所述氧化石墨烯水溶液没有特别限制，以本领域技术人员熟知的氧化石墨烯水溶液即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、吸附要求以及质量控制进行选择和调整，本发明为进一步提高气体吸附材料的均匀性和性能，完整工艺路线，所述氧化石墨烯水溶液优选经过分散后的氧化石墨烯水溶液。
本发明对所述分散的方式没有特别限制，以本领域技术人员熟知的用于氧化石墨烯水溶液的分散方式即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整，本发明所述分散的方式优选为超声分散。
本发明对所述分散的时间没有特别限制，以本领域技术人员熟知的分散时间即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整，本发明所述分散的时间优选为30～40min，更优选为32～38min，最优选为时间为34～36min。
本发明对所述混合的方式没有特别限制，以本领域技术人员熟知的混合方式即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整，本发明所述混合的方式优选包括搅拌混合，更优选为高速搅拌混合。
本发明对所述混合的转速没有特别限制，以本领域技术人员熟知的混合转速即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整，本发明所述混合的转速优选为400～600r/min，更优选为425～575r/min，最优选为450～550r/min。
本发明对所述混合的时间没有特别限制，以本领域技术人员熟知的混合时间即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整，本发明所述混合的时间优选为混合至各原料均匀分散，具体优选为90～120min，更优选为95～115min，最优选为100～110min。
本发明随后将上述步骤得到的浆料与活性炭进行捏合后，得到混合料。
本发明对所述捏合的设备没有特别限制，以本领域技术人员熟知的捏合设备即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整，本发明所述捏合的设备优选为捏合机。
本发明对所述捏合的参数没有特别限制，以本领域技术人员熟知的捏合参数即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整，本发明所述捏合的时间优选为50～90min，更优选为55～85min，更优选为60～80min，最优选为65～75min。本发明所述捏合的速率优选为高速捏合，具体优选为35～45r/min，更优选为37～43r/min，最优选为39～41r/min。
本发明为进一步提高气体吸附材料的均匀性和性能，完整工艺路线，所述步骤B)具体优选为：
B1)将上述步骤得到的浆料的第一部分与活性炭进行第一次捏合，得到一步混料；
B2)向上述步骤得到的一步混料中，加入浆料的第二部分，进行第二次捏合，得到二步混料；
B3)向上述步骤得到的二步混料中，加入浆料的剩余部分，进行第三次捏合，得到混合料。
本发明将上述步骤得到的浆料分为多部分，也可以分为两部分、三部分或更多，优选为三部分。本发明特别优选根据粒径的大小判定状态，结合特定的比例，逐次进行加入，有效的提高了混合料的均匀度，进一步提高了最终产品的性能。
本发明对所述浆料的第一部分的具体比例没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量控制进行选择和调整，本发明所述浆料的第一部分优选占所述浆料的质量比为85％～95％，更优选为86％～94％，更优选为87％～93％，最优选为88％～92％。
本发明对所述浆料的第二部分的具体比例没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量控制进行选择和调整，本发明所述浆料的第二部分优选占所述浆料的质量比为2％～8％，更优选为3％～7％，最优选为4％～6％。
本发明对所述第一次捏合的时间没有特别限制，以本领域技术人员熟知的捏合时间即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整，本发明所述第一次捏合的时间优选为20～30min，更优选为22～28min，最优选为24～26min。
本发明对所述第一次捏合的速率没有特别限制，以本领域技术人员熟知的捏合速率即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整，本发明所述第一次捏合的速率优选为35～45r/min，更优选为37～43r/min，最优选为39～41r/min。
本发明对所述一步混料的粒径没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整，本发明所述一步混料的粒径优选为1～5mm，更优选为1.5～4.5mm，更优选为2～4mm，最优选为2.5～3.5mm。
本发明对所述第二次捏合的时间没有特别限制，以本领域技术人员熟知的捏合时间即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整，本发明所述第二次捏合的时间优选为20～30min，更优选为22～28min，最优选为24～26min。
本发明对所述第二次捏合的速率没有特别限制，以本领域技术人员熟知的捏合速率即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整，本发明所述第二次捏合的速率优选为35～45r/min，更优选为37～43r/min，最优选为39～41r/min。
本发明对所述二步混料的粒径没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整，本发明所述二步混料的粒径优选为8～15mm，更优选为9～14mm，更优选为10～13mm，最优选为11～12mm。
本发明对所述第三次捏合的时间没有特别限制，以本领域技术人员熟知的捏合时间即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整，本发明所述第三次捏合的时间优选为20～30min，更优选为22～28min，最优选为24～26min。
本发明对所述第三次捏合的速率没有特别限制，以本领域技术人员熟知的捏合速率即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整，本发明所述第三次捏合的速率优选为35～45r/min，更优选为37～43r/min，最优选为39～41r/min。
本发明对所述混合料的粒径没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整，本发明所述混合料优选为团块混合料。
本发明为进一步提高气体吸附材料的均匀性和性能，克服粉末状活性炭质量轻，易起粉尘，使用不方便的缺陷，完整工艺路线，本发明最后优选将上述步骤得到的中间品进行造粒后，得到气体吸附材料，即本发明所述气体吸附材料优选为颗粒状气体吸附材料。
本发明对所述气体吸附材料的粒径没有特别限制，以本领域技术人员熟知的颗粒吸附材料的粒径即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整，本发明所述气体吸附材料的粒径优选为1～8mm，更优选为2～7mm，更优选为3～6mm，最优选为4～5mm。
本发明对所述造粒的设备没有特别限制，以本领域技术人员熟知的造粒设备即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整，本发明所述造粒的设备优选为造粒机。
本发明对所述造粒的参数没有特别限制，以本领域技术人员熟知的造粒参数即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整。
本发明为进一步提高气体吸附材料实用性，完整工艺路线，所述造粒后还优选包括干燥步骤。
本发明对所述干燥的方式没有特别限制，以本领域技术人员熟知的干燥方式即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整，本发明所述干燥的方式优选为真空干燥。
本发明对所述干燥的真空压力没有特别限制，以本领域技术人员熟知的真空干燥的压力即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整，本发明所述干燥的真空压力优选小于等于10KPa，更优选小于等于5KPa，最优选小于等于1KPa。
本发明对所述干燥的温度没有特别限制，以本领域技术人员熟知的干燥的温度即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、产品要求以及质量要求进行选择和调整，本发明所述干燥的温度优选为80～90℃，更优选为82～88℃，最优选为84～86℃。
本发明提供了一种气体吸附材料及其制备方法，本发明采用氧化石墨烯水溶液的形式与活性炭混合，增强了活性炭对有毒物质的吸附能力，通过氧化石墨烯的π-π电子和活性含氧官能团对苯类和极性分子的电子吸引，对含苯环或极性分子具有更好的电子吸附作用，抑制有害物质脱附；再结合特定的添加剂和比例，进一步提高了气体吸附材料的吸附能力和稳定性。本发明提供的制备方法，直接采用氧化石墨烯水溶液为原料，既能保证氧化石墨烯品质，又能简化生产步骤，再进一步通过充分分散和特定的捏合过程，使氧化石墨烯与活性炭混合均匀，保证产品一致性结合，提高了气体吸附材料的吸附能力和稳定性；而且优选颗粒状的吸附材料，不易起粉尘，使用方便，便于存储和使用。本发明提供的用于空气净化的氧化石墨烯/活性炭气体吸附材料，其吸附能力比单纯的颗粒状活性炭增强，尤其对苯类、极性分子吸附效果明显，而且制备的产品和方法更加环保，不具有二次污染，工艺简单，适合于规模化大生产。
实验结果表明，本发明制备的氧化石墨烯/活性炭气体吸附材料具有较强的物理吸附能力，相比活性炭能够提高15％左右。
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种气体吸附材料及其制备方法进行详细描述，但是应当理解，这些实施例是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，只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制，本发明的保护范围也不限于下述的实施例。
实施例1
氧化石墨烯水溶液分散：将100份氧化石墨烯水溶液置于超声分散机中，超声分散40mim。
粘合剂制备：将3份粘合剂(CMC)、6份固化黏结剂(丙烯酸)、2份膨胀剂(碳酸氢钾，以碳酸氢根量计算)加入到分散好的氧化石墨烯水溶液中，并高速充分搅拌，使各原料分散均匀，得到浆料。
物料捏合：将81份活性炭加到捏合机中，加入91％的所述粘合剂，高速捏合至活性炭粉体消失，变为粒径1～5mm的颗粒；再加入5％的所述粘合剂，高速捏合至物料粒径10～15mm；最后加入剩余所述粘合剂，高速捏合至物料成较大团块，得到混合料。
参见图1，图1为本发明实施例1捏合后得到的混合料的外观照片。
造粒：将捏合好的混合料加入到造粒机中，制成粒径2～4mm的颗粒。
干燥：将造粒好的颗粒在真空烘箱中烘干，即得到所述的氧化石墨烯/活性炭。烘干温度85℃，压力-90KPa以下。
参见图2，图2为本发明实施例1制备的气体吸附材料的外观照片。
对本发明实施例1制备的氧化石墨烯/活性炭气体吸附材料进行性能检测。
参见表1，表1为本发明实施例提供的氧化石墨烯/活性炭气体吸附材料和普通活性炭对甲醛吸附能力的数据对比。
参见图3，图3为本发明实施例提供的氧化石墨烯/活性炭气体吸附材料和普通活性炭对甲醛吸附能力的数据对比曲线图。
由图3可知，本发明制备的氧化石墨烯/活性炭气体吸附材料具有较强的物理吸附能力，相比活性炭能够提高15％左右，而且长时间吸附性能稳定。
实施例2
氧化石墨烯水溶液分散：将240份氧化石墨烯水溶液置于超声分散机中，超声分散40mim。
粘合剂制备：将6份粘合剂(CMC)、9份固化黏结剂(丙烯酸)、3.5份膨胀剂(碳酸氢钠)加入到分散好的氧化石墨烯水溶液中，并高速充分搅拌，使各原料分散均匀，得到浆料。
物料捏合：将79.5份活性炭加到捏合机中，加入89％的所述粘合剂，高速捏合至活性炭粉体消失，变为粒径1～5mm的颗粒；再加入4％的所述粘合剂，高速捏合至物料粒径10～15mm；最后加入剩余所述粘合剂，高速捏合至物料成较大团块，得到混合料。
造粒：将捏合好的混合料加入到造粒机中，制成粒径2～4mm的颗粒。
干燥：将造粒好的颗粒在真空烘箱中烘干，即得到所述的氧化石墨烯/活性炭。烘干温度85℃，压力-90KPa以下。
对本发明实施例2制备的氧化石墨烯/活性炭气体吸附材料进行性能检测。
参见表1，表1为本发明实施例提供的氧化石墨烯/活性炭气体吸附材料和普通活性炭对甲醛吸附能力的数据对比。
实施例3
氧化石墨烯水溶液分散：将200份氧化石墨烯水溶液置于超声分散机中，超声分散37mim。
粘合剂制备：将6份粘合剂(CMC)、7份固化黏结剂(丙烯酸：聚酰胺＝80:1)、3份膨胀剂(碳酸氢钠：碳酸氢钾＝1:1)加入到分散好的氧化石墨烯水溶液中，并高速充分搅拌，使各原料分散均匀，得到浆料。
物料捏合：将80份活性炭加到捏合机中，加入90％的所述粘合剂，高速捏合至活性炭粉体消失，变为粒径1～5mm的颗粒；再加入6％的所述粘合剂，高速捏合至物料粒径10～15mm；最后加入剩余所述粘合剂，高速捏合至物料成较大团块，得到混合料。
造粒：将捏合好的混合料加入到造粒机中，制成粒径3～5mm的颗粒。
干燥：将造粒好的颗粒在真空烘箱中烘干，即得到所述的氧化石墨烯/活性炭。烘干温度85℃，压力-90KPa以下。
对本发明实施例3制备的氧化石墨烯/活性炭气体吸附材料进行性能检测。
参见表1，表1为本发明实施例提供的氧化石墨烯/活性炭气体吸附材料和普通活性炭对甲醛吸附能力的数据对比。
表1
以上对本发明提供的一种颗粒状氧化石墨烯/活性炭气体吸附材料及其制备方法进行了详细的介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，包括最佳方式，并且也使得本领域的任何技术人员都能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统，和实施任何结合的方法。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。本发明专利保护的范围通过权利要求来限定，并可包括本领域技术人员能够想到的其他实施例。如果这些其他实施例具有不是不同于权利要求文字表述的结构要素，或者如果它们包括与权利要求的文字表述无实质差异的等同结构要素，那么这些其他实施例也应包含在权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种气体吸附材料，其特征在于，由以下材料经制备后得到，包括：
氧化石墨烯水溶液 100～300 重量份；
活性炭 79～81 重量份。
2.根据权利要求1所述的气体吸附材料，其特征在于，所述材料还包括：
粘合剂 3～8 重量份；
固化黏结剂 6～15 重量份；
膨胀剂 1.5～4 重量份。
3.根据权利要求2所述的气体吸附材料，其特征在于，所述氧化石墨烯水溶液的质量分数为0.5％～6％；
所述粘合剂包括羧甲基纤维素钠、WS-C、MAC350HC和CRT30000PA中的一种或多种；
所述固化黏结剂包括丙烯酸和/或聚酰胺；
所述膨胀剂包括碳酸氢钾、碳酸氢钠和碳酸氢铵中的一种或多种。
4.一种气体吸附材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A)将氧化石墨烯水溶液、粘合剂、固化黏结剂与膨胀剂混合后，得到浆料；
B)将上述步骤得到的浆料与活性炭进行捏合后，得到混合料；
C)将上述步骤得到的中间品进行造粒后，得到气体吸附材料。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨烯水溶液为经过分散后的氧化石墨烯水溶液；
所述分散的时间为30～40min；
所述混合的时间为90～120min。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤B)具体为：
B1)将上述步骤得到的浆料的第一部分与活性炭进行第一次捏合，得到一步混料；
B2)向上述步骤得到的一步混料中，加入浆料的第二部分，进行第二次捏合，得到二步混料；
B3)向上述步骤得到的二步混料中，加入浆料的剩余部分，进行第三次捏合，得到混合料。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述浆料的第一部分占所述浆料的质量比为85％～95％；
所述浆料的第二部分占所述浆料的质量比为2％～8％。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述第一次捏合的时间为20～30min；所述第一次捏合的速率为35～45r/min；
所述第二次捏合的时间为20～30min；所述第二次捏合的速率为35～45r/min；
所述第三次捏合的时间为10～30min；所述第三次捏合的速率为35～45r/min。
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述一步混料的粒径为1～5mm；
所述二步混料的粒径为8～15mm；
所述混合料为团块混合料；
所述气体吸附材料包括颗粒状的气体吸附材料；
所述气体吸附材料的粒径为1～8mm。
10.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述造粒后还包括干燥步骤；
所述干燥的温度为80～90℃；所述干燥的真空压力为小于等于10KPa。
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