CN109277077A - 一种甲醛、甲烷吸附用活性炭吸附剂的配方及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种甲醛、甲烷吸附用活性炭吸附剂的配方及制备方法，配方包括：改性活性炭、TiCl3溶液、盐酸溶液。具体步骤如下：采用超声波活性炭进行预处理，之后水洗涤、烘干；将膨润土粉碎煅烧；膨润土、活性炭研磨后干燥；在TiCl3和盐酸溶液的混合溶液中水热处理后洗涤、抽滤、烘干；焙烧后降至室温，即制得甲醛、甲烷吸附用活性炭吸附剂。采用本发明方法生产出来的活性炭吸附剂增加了活性炭的中孔的数量和比例，提高了吸附剂的穿透时间，催化氧化能力强，甲醛、甲烷分解速度也更快，并且在制备过程中不产生对环境有污染的副产物，此外该吸附剂对多种小分子有机物也有一定的吸附分解效果。
Description
技术领域
本发明涉及空气净化技术领域，尤其涉及一种甲醛、甲烷吸附用活性炭吸附剂的配方及制备方法。
背景技术
甲醛对于人体健康有着巨大的影响，室内环境中的甲醛会缓慢释放，部分质量较差的建材释放甲醛类污染物的周期长达两年，长期接触甲醛，可以引起慢性呼吸系统疾病，头疼、记忆力下降等多种症状。甲烷的温室效应是二氧化碳的20多倍，对大气臭氧层的破坏能力为二氧化碳的7倍，甲烷排入大气对大气环境的破坏已经成为全世界共同面临的重大环境问题。现有的活性炭吸附剂的主要功能是将对上述有害物质进行吸附，部分负载金属氧化物的活性炭吸附剂仅能对小部分有害物质分解，饱和后仍会散发出吸附的有害气体，对环境产生二次污染。
发明内容
本发明旨在解决现有技术的不足，而提供一种甲醛、甲烷吸附用活性炭吸附剂的配方及制备方法。
本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：
一种甲醛、甲烷吸附用活性炭吸附剂的配方，配方中按重量份数计包括：
改性活性炭80-90份、
TiCl3溶液30-40份、
盐酸溶液20-50份。
优选的，按重量份数计，改性活性炭的原料包括：
椰壳活性炭200-400份、
煤质活性炭200-400份、
木质活性炭200-400份、
膨润土20-60份、
煤焦油5-30份
水50-100份。
优选的，TiCl3的浓度为0.5mol/L。
一种制备甲醛、甲烷吸附用活性炭吸附剂的方法，具体步骤如下：
步骤一，向椰壳活性炭、煤质活性炭、木质活性炭中加入去离子水并采用超声波进行预处理，再用去离子水洗涤后烘干待用；
步骤二，将膨润土粉碎，在400-500℃煅烧炉中煅烧2.5-3.5小时；
步骤三，取出煅烧后的膨润土，加入椰壳活性炭、煤质活性炭、木质活性炭、煤焦油和水，混合均匀后研磨2-3小时，制成200-300目浆料后烘干，制得改性活性炭；
步骤四，将步骤三烘制得的改性活性炭置入盛有TiCl3和盐酸溶液的混合溶液不锈钢反应釜中，将不锈钢反应釜拧紧，放置在程序升温控制的电热恒温鼓风干燥箱中进行水热处理，水热处理温度为170-200℃，处理时间为13-23小时后自然降至室温；将水热处理后的活性炭进行洗涤、抽滤、烘干，即得负载二氧化钛的活性炭吸附剂；
步骤五，将步骤四得到的负载二氧化钛的活性炭吸附剂置于电阻炉中进行焙烧，焙烧温度不低于1000-1100℃，处理时间不低于20-30分钟，然后降至室温，即制得甲醛、甲烷吸附用活性炭吸附剂。
优选的，步骤三中的研磨温度为50-70℃。
优选的，步骤四中所述的TiCl3和盐酸溶液的混合溶液中HCl的浓度为1.9mol/L。
本发明的有益效果是：采用本发明方法生产出来的活性炭吸附剂增加了活性炭的中孔的数量和比例，提高了吸附剂的穿透时间，催化氧化能力强，甲醛、甲烷分解速度也更快，并且在制备过程中不产生对环境有污染的副产物，此外该吸附剂对多种小分子有机物也有一定的吸附分解效果。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明：
一种甲醛、甲烷吸附用活性炭吸附剂的配方，配方中按重量份数计包括：
改性活性炭80-90份、
TiCl3溶液30-40份、
盐酸溶液20-50份。
优选的，按重量份数计，改性活性炭的原料包括：
椰壳活性炭200-400份、
煤质活性炭200-400份、
木质活性炭200-400份、
膨润土20-60份、
煤焦油5-30份
水50-100份。
优选的，TiCl3的浓度为0.5mol/L。
一种制备甲醛、甲烷吸附用活性炭吸附剂的方法，具体步骤如下：
步骤一，向椰壳活性炭、煤质活性炭、木质活性炭中加入去离子水并采用超声波进行预处理，再用去离子水洗涤后烘干待用；
步骤二，将膨润土粉碎，在400-500℃煅烧炉中煅烧2.5-3.5小时；
步骤三，取出煅烧后的膨润土，加入椰壳活性炭、煤质活性炭、木质活性炭、煤焦油和水，混合均匀后研磨2-3小时，制成200-300目浆料后烘干，制得改性活性炭；
步骤四，将步骤三烘制得的改性活性炭置入盛有TiCl3和盐酸溶液的混合溶液不锈钢反应釜中，将不锈钢反应釜拧紧，放置在程序升温控制的电热恒温鼓风干燥箱中进行水热处理，水热处理温度为170-200℃，处理时间为13-23小时后自然降至室温；将水热处理后的活性炭进行洗涤、抽滤、烘干，即得负载二氧化钛的活性炭吸附剂；
步骤五，将步骤四得到的负载二氧化钛的活性炭吸附剂置于电阻炉中进行焙烧，焙烧温度不低于1000-1100℃，处理时间不低于20-30分钟，然后降至室温，即制得甲醛、甲烷吸附用活性炭吸附剂。
优选的，步骤三中的研磨温度为50-70℃。
优选的，步骤四中所述的TiCl3和盐酸溶液的混合溶液中HCl的浓度为1.9mol/L。
实施例一
一种甲醛、甲烷吸附用活性炭吸附剂的配方，配方中按重量份数计包括：
改性活性炭80份、
TiCl3溶液30份、
盐酸溶液20份。
优选的，按重量份数计，改性活性炭的原料包括：
椰壳活性炭200份、
煤质活性炭200份、
木质活性炭200份、
膨润土20份、
煤焦油5份
水50份。
优选的，TiCl3的浓度为0.5mol/L。
一种制备甲醛、甲烷吸附用活性炭吸附剂的方法，具体步骤如下：
步骤一，向椰壳活性炭、煤质活性炭、木质活性炭中加入去离子水并采用超声波进行预处理，再用去离子水洗涤后烘干待用；
步骤二，将膨润土粉碎，在400℃煅烧炉中煅烧3.5小时；
步骤三，取出煅烧后的膨润土，加入椰壳活性炭、煤质活性炭、木质活性炭、煤焦油和水，混合均匀后研磨2小时，制成200目浆料后烘干，制得改性活性炭；
步骤四，将步骤三烘制得的改性活性炭置入盛有TiCl3和盐酸溶液的混合溶液不锈钢反应釜中，将不锈钢反应釜拧紧，放置在程序升温控制的电热恒温鼓风干燥箱中进行水热处理，水热处理温度为170℃，处理时间为13小时后自然降至室温；将水热处理后的活性炭进行洗涤、抽滤、烘干，即得负载二氧化钛的活性炭吸附剂；
步骤五，将步骤四得到的负载二氧化钛的活性炭吸附剂置于电阻炉中进行焙烧，焙烧温度不低于1000℃，处理时间不低于20分钟，然后降至室温，即制得甲醛、甲烷吸附用活性炭吸附剂。
优选的，步骤三中的研磨温度为50℃。
优选的，步骤四中所述的TiCl3和盐酸溶液的混合溶液中HCl的浓度为1.9mol/L。
实施例二
一种甲醛、甲烷吸附用活性炭吸附剂的配方，配方中按重量份数计包括：
改性活性炭90份、
TiCl3溶液40份、
盐酸溶液50份。
优选的，按重量份数计，改性活性炭的原料包括：
椰壳活性炭400份、
煤质活性炭400份、
木质活性炭400份、
膨润土60份、
煤焦油30份
水100份。
优选的，TiCl3的浓度为0.5mol/L。
一种制备甲醛、甲烷吸附用活性炭吸附剂的方法，具体步骤如下：
步骤一，向椰壳活性炭、煤质活性炭、木质活性炭中加入去离子水并采用超声波进行预处理，再用去离子水洗涤后烘干待用；
步骤二，将膨润土粉碎，在500℃煅烧炉中煅烧2.5小时；
步骤三，取出煅烧后的膨润土，加入椰壳活性炭、煤质活性炭、木质活性炭、煤焦油和水，混合均匀后研磨3小时，制成300目浆料后烘干，制得改性活性炭；
步骤四，将步骤三烘制得的改性活性炭置入盛有TiCl3和盐酸溶液的混合溶液不锈钢反应釜中，将不锈钢反应釜拧紧，放置在程序升温控制的电热恒温鼓风干燥箱中进行水热处理，水热处理温度为200℃，处理时间为23小时后自然降至室温；将水热处理后的活性炭进行洗涤、抽滤、烘干，即得负载二氧化钛的活性炭吸附剂；
步骤五，将步骤四得到的负载二氧化钛的活性炭吸附剂置于电阻炉中进行焙烧，焙烧温度不低于1100℃，处理时间不低于30分钟，然后降至室温，即制得甲醛、甲烷吸附用活性炭吸附剂。
优选的，步骤三中的研磨温度为70℃。
优选的，步骤四中所述的TiCl3和盐酸溶液的混合溶液中HCl的浓度为1.9mol/L。
实施例三
一种甲醛、甲烷吸附用活性炭吸附剂的配方，配方中按重量份数计包括：
改性活性炭85份、
TiCl3溶液35份、
盐酸溶液25份。
优选的，按重量份数计，改性活性炭的原料包括：
椰壳活性炭300份、
煤质活性炭300份、
木质活性炭300份、
膨润土50份、
煤焦油10份
水60份。
优选的，TiCl3的浓度为0.5mol/L。
一种制备甲醛、甲烷吸附用活性炭吸附剂的方法，具体步骤如下：
步骤一，向椰壳活性炭、煤质活性炭、木质活性炭中加入去离子水并采用超声波进行预处理，再用去离子水洗涤后烘干待用；
步骤二，将膨润土粉碎，在450℃煅烧炉中煅烧3小时；
步骤三，取出煅烧后的膨润土，加入椰壳活性炭、煤质活性炭、木质活性炭、煤焦油和水，混合均匀后研磨2.3小时，制成260目浆料后烘干，制得改性活性炭；
步骤四，将步骤三烘制得的改性活性炭置入盛有TiCl3和盐酸溶液的混合溶液不锈钢反应釜中，将不锈钢反应釜拧紧，放置在程序升温控制的电热恒温鼓风干燥箱中进行水热处理，水热处理温度为190℃，处理时间为14小时后自然降至室温；将水热处理后的活性炭进行洗涤、抽滤、烘干，即得负载二氧化钛的活性炭吸附剂；
步骤五，将步骤四得到的负载二氧化钛的活性炭吸附剂置于电阻炉中进行焙烧，焙烧温度不低于1050℃，处理时间不低于25分钟，然后降至室温，即制得甲醛、甲烷吸附用活性炭吸附剂。
优选的，步骤三中的研磨温度为60℃。
优选的，步骤四中所述的TiCl3和盐酸溶液的混合溶液中HCl的浓度为1.9mol/L。
上面结合具体实施例对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种甲醛、甲烷吸附用活性炭吸附剂的配方，其特征在于，配方中按重量份数计包括：
改性活性炭80-90份、
TiCl3溶液30-40份、
盐酸溶液20-50份。
2.根据权利要求1所述的甲醛、甲烷吸附用活性炭吸附剂的配方，其特征在于，按重量份数计，改性活性炭的原料包括：
椰壳活性炭200-400份、
煤质活性炭200-400份、
木质活性炭200-400份、
膨润土20-60份、
煤焦油5-30份
水50-100份。
3.根据权利要求2所述的甲醛、甲烷吸附用活性炭吸附剂的配方，其特征在于，TiCl3的浓度为0.5mol/L。
4.一种使用权利要求3所述的甲醛、甲烷吸附用活性炭吸附剂的配方制备甲醛、甲烷吸附用活性炭吸附剂的方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤一，向椰壳活性炭、煤质活性炭、木质活性炭中加入去离子水并采用超声波进行预处理，再用去离子水洗涤后烘干待用；
步骤二，将膨润土粉碎，在400-500℃煅烧炉中煅烧2.5-3.5小时；
步骤三，取出煅烧后的膨润土，加入椰壳活性炭、煤质活性炭、木质活性炭、煤焦油和水，混合均匀后研磨2-3小时，制成200-300目浆料后烘干，制得改性活性炭；
步骤四，将步骤三烘制得的改性活性炭置入盛有TiCl3和盐酸溶液的混合溶液不锈钢反应釜中，将不锈钢反应釜拧紧，放置在程序升温控制的电热恒温鼓风干燥箱中进行水热处理，水热处理温度为170-200℃，处理时间为13-23小时后自然降至室温；将水热处理后的活性炭进行洗涤、抽滤、烘干，即得负载二氧化钛的活性炭吸附剂；
步骤五，将步骤四得到的负载二氧化钛的活性炭吸附剂置于电阻炉中进行焙烧，焙烧温度不低于1000-1100℃，处理时间不低于20-30分钟，然后降至室温，即制得甲醛、甲烷吸附用活性炭吸附剂。
5.根据权利要求4所述的制备甲醛、甲烷吸附用活性炭吸附剂的方法，其特征在于，步骤三中的研磨温度为50-70℃。
6.根据权利要求4所述的制备甲醛、甲烷吸附用活性炭吸附剂的方法，其特征在于，步骤四中所述的TiCl3和盐酸溶液的混合溶液中HCl的浓度为1.9mol/L。
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|---|---|---|---|---|
| CN110394155A (zh) * | 2019-08-29 | 2019-11-01 | 浙江理工大学 | 一种碳纳米管修饰的改性活性炭吸附剂及其制备方法 |
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| CN111604029A (zh) * | 2020-05-15 | 2020-09-01 | 吴丹妮 | 一种改性活性炭复合材料及其制备方法 |
| CN112892482A (zh) * | 2021-01-26 | 2021-06-04 | 中国热带农业科学院海口实验站 | 一种埃洛石-生物炭复合材料的制备方法 |
| CN116571209A (zh) * | 2023-04-17 | 2023-08-11 | 天津大学浙江研究院 | 钛基过氧化氢溶液净化吸附剂和过氧化氢净化方法 |
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