CN112495348B - 一种可去除三氯甲烷的活性炭 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可去除三氯甲烷的活性炭，包括活性炭基体和负载于活性炭基体上的钛钙立方晶系纳米材料，所述可去除三氯甲烷的活性炭由活性炭基体在经过酸化处理过后，再负载所述钛钙立方晶系纳米材料得到。本发明解决了现如今虽然有一些去除三氯甲烷的装置或设备，但是这种设备往往造价过高，安装占地面积过大，平时还要定期进行清洗维修，因此，较大程度地增加了制造成本，且使用起来也非常不方便的问题。本发明通过活性炭基体吸附接枝壳核结构的钛钙立方晶系纳米材料，制备了一种可去除三氯甲烷的活性炭。本发明制备的活性炭对三氯甲烷的吸附不仅迅速且吸附力较强，此外，本发明所制备的活性炭具有较为优异的重复使用性。

Description

一种可去除三氯甲烷的活性炭
技术领域
本发明涉及三氯甲烷去除领域，具体涉及一种可去除三氯甲烷的活性炭。
背景技术
目前，关于人们日常生活离不开水，特别是城镇自来水，为了除去水中的各种杂质、细菌等，常采用在自来水中加入消毒试剂用以消毒，但是，目前常用的手段是采用的氯化消毒法，氯化消毒虽然在一定程度上能够消除水中的细菌等有害物质，但另一方面在水中却会造成一定量的氯元素的留存，特别是三氯甲烷的存在，三氯甲烷具有中等毒性且易挥发，在光照下能被空气中的氧氧化成有剧毒的光气，可经消化道、呼吸道、皮肤接触进入人体，极易造成健康伤害，严重者甚至会导致病变和致癌，因此，长期接触或饮用含有三氯甲烷的水时会严重影响人体的健康。
现如今虽然有一些去除三氯甲烷的装置或设备，但是这种设备往往造价过高，安装占地面积过大，平时还要定期进行清洗维修，因此，较大程度地增加了制造成本，且使用起来也非常不方便。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种可去除三氯甲烷的活性炭，该活性炭不需要占用很大的场地，且能够方便地贮存和使用。
一种可去除三氯甲烷的活性炭，包括活性炭基体和负载于活性炭基体上的钛钙立方晶系纳米材料。
优选地，所述可去除三氯甲烷的活性炭为活性炭基体在经过酸化处理过后，再负载所述钛钙立方晶系纳米材料。
优选地，所述活性炭基体由农业副产物通过生物质干馏得到；所述农业副产物包括椰子壳、麦秆、果壳、稻壳、甘蔗渣和玉米芯中的一种或多种。
优选地，所述活性炭基体的粒径为1～2mm,所述活性炭基体的比表面积为1200～1500m2/g。
优选地，所述钛钙立方晶系纳米材料由钛立方晶系颗粒与葡萄糖酸钙反应制备得到。
优选地，所述钛立方晶系颗粒的制备方法为：
称取α-钛酸加入至去离子水中，搅拌至完全溶解后，再依次加入十八胺和木糖醇，在惰性气体的保护下常温搅拌处理8～10h，之后水浴升温至80～90℃下搅拌处理2～5h，冷却至室温后，过滤取固体物，使用60～70℃的纯水洗涤三次，置于烘箱中100～120℃下处理3～6h，粉碎至纳米颗粒，得到钛立方晶系颗粒；
其中，α-钛酸、十八胺、木糖醇与去离子水的质量比为1∶1.2～1.5∶0.6～0.8∶5～10。
优选地，所述钛钙立方晶系纳米材料的制备方法为：
称取所述钛立方晶系颗粒加入至去离子水中，搅拌至均匀后，升温至60～80℃，加入羧甲基纤维素，搅拌处理10～15h，再逐滴加入葡萄糖酸钙水溶液，滴加完毕后，继续搅拌5～10h，趁热过滤取固体物，使用60～70℃的纯水洗涤三次，置于烘箱中100～120℃下处理2～5h，粉碎至纳米颗粒，得到钛钙立方晶系纳米材料；
其中，所述钛立方晶系颗粒、羧甲基纤维素、葡萄糖酸钙水溶液与去离子水的质量比为1∶1.4～1.8∶2.5～4.5∶10～16；葡萄糖酸钙水溶液中，葡萄糖酸钙与去离子水的质量比为1∶6～10。
优选地，所述葡萄糖酸钙水溶液的配置为先将去离子水升温至70～80℃，再按照葡萄糖酸钙与去离子水的质量比为1∶6～10进行配比，搅拌至均匀后，得到葡萄糖酸钙水溶液。
优选地，所述可去除三氯甲烷的活性炭的制备方法为：
(1)称取活性炭基体过筛，加入至去离子水中，超声分散至均匀后，升温至60～80℃，搅拌处理0.5～1h后，滴加质量分数为20～25％的盐酸溶液，继续保温并搅拌1～3h，趁热过滤取固体物，使用温度为60～80℃的纯水洗涤至洗涤液呈中性，置于烘箱中100～120℃下处理3～6h，得到活性炭处理物；
其中，活性炭基体、盐酸溶液与去离子水的质量比为1∶0.04～0.06∶6～10；
(2)称取所述钛钙立方晶系纳米材料加入至无水乙醇中，超声分散至均匀，得到钛钙立方晶系混液；向所述钛钙立方晶系混液中加入所述活性炭处理物，搅拌至均匀后，升温至40～50℃，搅拌处理3～5h，冷却至室温后静置8～12h，之后过滤取固体物，使用50～60℃的纯水洗涤三次，再使用常温的纯水洗涤三次，置于烘箱中100～120℃下处理3～6h，得到可去除三氯甲烷的活性炭；
其中，所述钛钙立方晶系纳米材料与无水乙醇的质量比为1∶6～10；所述活性炭处理物与所述钛钙立方晶系混液的质量比为1∶5～8。
优选地，所述活性炭基体过的筛为100～300目筛。
本发明的有益效果为：
1.本发明通过活性炭基体吸附接枝壳核结构的钛钙立方晶系纳米材料，制备了一种可去除三氯甲烷的活性炭。本发明制备的活性炭对三氯甲烷的吸附不仅迅速且吸附力较强，此外，本发明所制备的活性炭具有较为优异的重复使用性。
2.本发明在制备钛钙立方晶系纳米材料中选用了对人体以及环境无污染的钛和钙元素，且在制备的过程中也几乎不涉及污染环境的溶剂，具有安全环保、制备方法简单的优点。
3.本发明在制备钛立方晶系颗粒的过程中，利用的是钛立方纳米粒子的局域表面等离子共振特性，将α-钛酸与疏水性的十八胺混合后，再加入木糖醇，在α-钛酸本体同时作为催化剂的作用下，最终在钛立方纳米粒子表面包覆了一层有机疏水层，得到了钛立方晶系颗粒。之后在制备钛钙立方晶系纳米材料过程中，又通过引入葡萄糖酸钙，即通过在钛立方晶系颗粒的外表面有机结构上引入葡萄糖酸钙，在引入钙的同时还通过溶剂交换的方法将水溶性的羧甲基纤维素接枝到钛钙立方晶系纳米材料表面，得到了一种外壳为钙系材料、内核为钛系材料的钛钙立方晶系纳米材料，该纳米材料能够增强活性炭基体表面的硬酸性，且由于其特殊的立方晶体壳核结构特征对四面体结构的三氯甲烷具有较强的吸附性。本发明先将活性炭基体使用酸活化处理，再将钛钙立方晶系纳米材料接枝吸附于活化后的活性炭的孔隙以及表面，最终得到可去除三氯甲烷的活性炭。
4.由于本发明制备的活性炭所含物质均是使用对环境和人体无害的元素组成，使用本发明制备的活性炭处理后的水不仅三氯甲烷含量能够达到饮用水的标准，而且不会产生化学试剂残留于水中的二次污染问题。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
一种可去除三氯甲烷的活性炭，包括活性炭基体和负载于活性炭基体上的钛钙立方晶系纳米材料。
所述可去除三氯甲烷的活性炭为活性炭基体在经过酸化处理过后，再负载所述钛钙立方晶系纳米材料。
所述活性炭基体由农业副产物通过生物质干馏得到；所述农业副产物包括椰子壳、麦秆、果壳、稻壳、甘蔗渣和玉米芯中的一种或多种。
所述活性炭基体的粒径为1～2mm,所述活性炭基体的比表面积为1200～1500m2/g。
所述钛钙立方晶系纳米材料由钛立方晶系颗粒与葡萄糖酸钙反应制备得到。
所述钛立方晶系颗粒的制备方法为：
称取α-钛酸加入至去离子水中，搅拌至完全溶解后，再依次加入十八胺和木糖醇，在惰性气体的保护下常温搅拌处理8～10h，之后水浴升温至80～90℃下搅拌处理2～5h，冷却至室温后，过滤取固体物，使用60～70℃的纯水洗涤三次，置于烘箱中100～120℃下处理3～6h，粉碎至纳米颗粒，得到钛立方晶系颗粒；
其中，α-钛酸、十八胺、木糖醇与去离子水的质量比为1∶1.3∶0.7∶8。
所述钛钙立方晶系纳米材料的制备方法为：
称取所述钛立方晶系颗粒加入至去离子水中，搅拌至均匀后，升温至60～80℃，加入羧甲基纤维素，搅拌处理10～15h，再逐滴加入葡萄糖酸钙水溶液，滴加完毕后，继续搅拌5～10h，趁热过滤取固体物，使用60～70℃的纯水洗涤三次，置于烘箱中100～120℃下处理2～5h，粉碎至纳米颗粒，得到钛钙立方晶系纳米材料；
其中，所述钛立方晶系颗粒、羧甲基纤维素、葡萄糖酸钙水溶液与去离子水的质量比为1∶1.6∶3.5∶13；葡萄糖酸钙水溶液中，葡萄糖酸钙与去离子水的质量比为1∶8。
所述葡萄糖酸钙水溶液的配置为先将去离子水升温至70～80℃，再按照葡萄糖酸钙与去离子水的质量比为1∶8进行配比，搅拌至均匀后，得到葡萄糖酸钙水溶液。
所述可去除三氯甲烷的活性炭的制备方法为：
(1)称取活性炭基体过筛，加入至去离子水中，超声分散至均匀后，升温至60～80℃，搅拌处理0.5～1h后，滴加质量分数为20～25％的盐酸溶液，继续保温并搅拌1～3h，趁热过滤取固体物，使用温度为60～80℃的纯水洗涤至洗涤液呈中性，置于烘箱中100～120℃下处理3～6h，得到活性炭处理物；
其中，活性炭基体、盐酸溶液与去离子水的质量比为1∶0.05∶8；所述活性炭基体过的筛为100～300目筛；
(2)称取所述钛钙立方晶系纳米材料加入至无水乙醇中，超声分散至均匀，得到钛钙立方晶系混液；向所述钛钙立方晶系混液中加入所述活性炭处理物，搅拌至均匀后，升温至40～50℃，搅拌处理3～5h，冷却至室温后静置8～12h，之后过滤取固体物，使用50～60℃的纯水洗涤三次，再使用常温的纯水洗涤三次，置于烘箱中100～120℃下处理3～6h，得到可去除三氯甲烷的活性炭；
其中，所述钛钙立方晶系纳米材料与无水乙醇的质量比为1∶8；所述活性炭处理物与所述钛钙立方晶系混液的质量比为1∶6.5。
实施例2
一种可去除三氯甲烷的活性炭，包括活性炭基体和负载于活性炭基体上的钛钙立方晶系纳米材料。
所述可去除三氯甲烷的活性炭为活性炭基体在经过酸化处理过后，再负载所述钛钙立方晶系纳米材料。
所述活性炭基体由农业副产物通过生物质干馏得到；所述农业副产物包括椰子壳、麦秆、果壳、稻壳、甘蔗渣和玉米芯中的一种或多种。
所述活性炭基体的粒径为1～2mm,所述活性炭基体的比表面积为1200～1500m2/g。
所述钛钙立方晶系纳米材料由钛立方晶系颗粒与葡萄糖酸钙反应制备得到。
所述钛立方晶系颗粒的制备方法为：
称取α-钛酸加入至去离子水中，搅拌至完全溶解后，再依次加入十八胺和木糖醇，在惰性气体的保护下常温搅拌处理8～10h，之后水浴升温至80～90℃下搅拌处理2～5h，冷却至室温后，过滤取固体物，使用60～70℃的纯水洗涤三次，置于烘箱中100～120℃下处理3～6h，粉碎至纳米颗粒，得到钛立方晶系颗粒；
其中，α-钛酸、十八胺、木糖醇与去离子水的质量比为1∶1.2～1.5∶0.6～0.8∶5～10。
所述钛钙立方晶系纳米材料的制备方法为：
称取所述钛立方晶系颗粒加入至去离子水中，搅拌至均匀后，升温至60～80℃，加入羧甲基纤维素，搅拌处理10～15h，再逐滴加入葡萄糖酸钙水溶液，滴加完毕后，继续搅拌5～10h，趁热过滤取固体物，使用60～70℃的纯水洗涤三次，置于烘箱中100～120℃下处理2～5h，粉碎至纳米颗粒，得到钛钙立方晶系纳米材料；
其中，所述钛立方晶系颗粒、羧甲基纤维素、葡萄糖酸钙水溶液与去离子水的质量比为1∶1.4∶2.5∶10；葡萄糖酸钙水溶液中，葡萄糖酸钙与去离子水的质量比为1∶6。
所述葡萄糖酸钙水溶液的配置为先将去离子水升温至70～80℃，再按照葡萄糖酸钙与去离子水的质量比为1∶6进行配比，搅拌至均匀后，得到葡萄糖酸钙水溶液。
所述可去除三氯甲烷的活性炭的制备方法为：
(1)称取活性炭基体过筛，加入至去离子水中，超声分散至均匀后，升温至60～80℃，搅拌处理0.5～1h后，滴加质量分数为20～25％的盐酸溶液，继续保温并搅拌1～3h，趁热过滤取固体物，使用温度为60～80℃的纯水洗涤至洗涤液呈中性，置于烘箱中100～120℃下处理3～6h，得到活性炭处理物；
其中，活性炭基体、盐酸溶液与去离子水的质量比为1∶0.04∶6；所述活性炭基体过的筛为100～300目筛；
(2)称取所述钛钙立方晶系纳米材料加入至无水乙醇中，超声分散至均匀，得到钛钙立方晶系混液；向所述钛钙立方晶系混液中加入所述活性炭处理物，搅拌至均匀后，升温至40～50℃，搅拌处理3～5h，冷却至室温后静置8～12h，之后过滤取固体物，使用50～60℃的纯水洗涤三次，再使用常温的纯水洗涤三次，置于烘箱中100～120℃下处理3～6h，得到可去除三氯甲烷的活性炭；
其中，所述钛钙立方晶系纳米材料与无水乙醇的质量比为1∶6；所述活性炭处理物与所述钛钙立方晶系混液的质量比为1∶5。
实施例3
一种可去除三氯甲烷的活性炭，包括活性炭基体和负载于活性炭基体上的钛钙立方晶系纳米材料。
所述可去除三氯甲烷的活性炭为活性炭基体在经过酸化处理过后，再负载所述钛钙立方晶系纳米材料。
所述活性炭基体由农业副产物通过生物质干馏得到；所述农业副产物包括椰子壳、麦秆、果壳、稻壳、甘蔗渣和玉米芯中的一种或多种。
所述活性炭基体的粒径为1～2mm,所述活性炭基体的比表面积为1200～1500m2/g。
所述钛钙立方晶系纳米材料由钛立方晶系颗粒与葡萄糖酸钙反应制备得到。
所述钛立方晶系颗粒的制备方法为：
称取α-钛酸加入至去离子水中，搅拌至完全溶解后，再依次加入十八胺和木糖醇，在惰性气体的保护下常温搅拌处理8～10h，之后水浴升温至80～90℃下搅拌处理2～5h，冷却至室温后，过滤取固体物，使用60～70℃的纯水洗涤三次，置于烘箱中100～120℃下处理3～6h，粉碎至纳米颗粒，得到钛立方晶系颗粒；
其中，α-钛酸、十八胺、木糖醇与去离子水的质量比为1∶1.5∶0.8∶10。
所述钛钙立方晶系纳米材料的制备方法为：
称取所述钛立方晶系颗粒加入至去离子水中，搅拌至均匀后，升温至60～80℃，加入羧甲基纤维素，搅拌处理10～15h，再逐滴加入葡萄糖酸钙水溶液，滴加完毕后，继续搅拌5～10h，趁热过滤取固体物，使用60～70℃的纯水洗涤三次，置于烘箱中100～120℃下处理2～5h，粉碎至纳米颗粒，得到钛钙立方晶系纳米材料；
其中，所述钛立方晶系颗粒、羧甲基纤维素、葡萄糖酸钙水溶液与去离子水的质量比为1∶1.8∶4.5∶16；葡萄糖酸钙水溶液中，葡萄糖酸钙与去离子水的质量比为1∶10。
所述葡萄糖酸钙水溶液的配置为先将去离子水升温至70～80℃，再按照葡萄糖酸钙与去离子水的质量比为1∶10进行配比，搅拌至均匀后，得到葡萄糖酸钙水溶液。
所述可去除三氯甲烷的活性炭的制备方法为：
(1)称取活性炭基体过筛，加入至去离子水中，超声分散至均匀后，升温至60～80℃，搅拌处理0.5～1h后，滴加质量分数为20～25％的盐酸溶液，继续保温并搅拌1～3h，趁热过滤取固体物，使用温度为60～80℃的纯水洗涤至洗涤液呈中性，置于烘箱中100～120℃下处理3～6h，得到活性炭处理物；
其中，活性炭基体、盐酸溶液与去离子水的质量比为1∶0.06∶10；所述活性炭基体过的筛为100～300目筛；
(2)称取所述钛钙立方晶系纳米材料加入至无水乙醇中，超声分散至均匀，得到钛钙立方晶系混液；向所述钛钙立方晶系混液中加入所述活性炭处理物，搅拌至均匀后，升温至40～50℃，搅拌处理3～5h，冷却至室温后静置8～12h，之后过滤取固体物，使用50～60℃的纯水洗涤三次，再使用常温的纯水洗涤三次，置于烘箱中100～120℃下处理3～6h，得到可去除三氯甲烷的活性炭；
其中，所述钛钙立方晶系纳米材料与无水乙醇的质量比为1∶10；所述活性炭处理物与所述钛钙立方晶系混液的质量比为1∶8。
对比例1
一种可去除三氯甲烷的活性炭，包括活性炭基体和负载于活性炭基体上的钙钛矿纳米颗粒。
所述可去除三氯甲烷的活性炭为活性炭基体在经过酸化处理过后，再负载所述钙钛矿纳米颗粒。
所述活性炭基体由农业副产物通过生物质干馏得到；所述农业副产物包括椰子壳、麦秆、果壳、稻壳、甘蔗渣和玉米芯中的一种或多种。
所述活性炭基体的粒径为1～2mm,所述活性炭基体的比表面积为1200～1500m2/g。
所述钙钛矿纳米颗粒由钙钛矿石粉碎至纳米颗粒得到。
所述可去除三氯甲烷的活性炭的制备方法为：
(1)称取活性炭基体过筛，加入至去离子水中，超声分散至均匀后，升温至60～80℃，搅拌处理0.5～1h后，滴加质量分数为20～25％的盐酸溶液，继续保温并搅拌1～3h，趁热过滤取固体物，使用温度为60～80℃的纯水洗涤至洗涤液呈中性，置于烘箱中100～120℃下处理3～6h，得到活性炭处理物；
其中，活性炭基体、盐酸溶液与去离子水的质量比为1∶0.05∶8；所述活性炭基体过的筛为100～300目筛；
(2)称取所述钙钛矿纳米颗粒加入至无水乙醇中，超声分散至均匀，得到钙钛矿纳米颗粒混液；向所述钙钛矿纳米颗粒混液中加入所述活性炭处理物，搅拌至均匀后，升温至40～50℃，搅拌处理3～5h，冷却至室温后静置8～12h，之后过滤取固体物，使用50～60℃的纯水洗涤三次，再使用常温的纯水洗涤三次，置于烘箱中100～120℃下处理3～6h，得到可去除三氯甲烷的活性炭；
其中，所述钙钛矿纳米颗粒与无水乙醇的质量比为1∶8；所述活性炭处理物与所述钙钛矿纳米颗粒混液的质量比为1∶6.5。
对比例2
市售的活性炭，所述活性炭基体的粒径为1～2mm，所述活性炭基体的比表面积为1200～1500m2/g。
为了更清楚的说明本发明，将本发明实施例1～3以及对比例1～2所制备的活性炭进行性能检测对比，具体为：将5种活性炭各分别装入长×宽×高为20cm×10cm×10cm的小型过滤盒中，活性炭装入量为50g，均匀地铺平后并在活性炭表面覆盖一层1cm后的无纺布滤棉(防止活性炭被冲散)，其中，5个小型的过滤装置上均通有浓度约为10mg/L的三氯甲烷水溶液，先检测过滤前污染水中的三氯甲烷的含量W1，以10L/h的流速通过过滤器后，检测过滤后自来水中的三氯甲烷的含量W2，在常温常压下连续使用H小时后，计算三氯甲烷的去除率α，结果如表1所示；
其中，三氯甲烷的去除率α(％)＝(W1-W2)/W1×100％。
表1不同活性炭对三氯甲烷的去除率检测结果
实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2
H＝12h时，α(％) 99.8 99.5 99.7 99.2 94.3
H＝24h时，α(％) 99.2 98.9 99.3 96.6 88.7
H＝48h时，α(％) 98.3 97.6 98.8 92.5 80.6
H＝120h时，α(％) 91.6 90.3 91.5 78.9 61.4
由表1可知，本发明实施例1～3所制备的活性炭不仅吸附效率高，且在经过120h的使用后，吸附率仍然能够达到90％以上，可见本发明所制备的活性炭对三氯甲烷的吸附效果较强，且达到吸附饱和的吸附量也比一般的活性炭大的多，预计使用周期比常规的活性炭多出一倍。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (7)

1.一种可去除三氯甲烷的活性炭，其特征在于，所述活性炭包括活性炭基体和负载于活性炭基体上的钛钙立方晶系纳米材料；
所述钛钙立方晶系纳米材料由钛立方晶系颗粒与葡萄糖酸钙反应制备得到；
所述钛立方晶系颗粒的制备方法为：
称取α-钛酸加入至去离子水中，搅拌至完全溶解后，再依次加入十八胺和木糖醇，在惰性气体的保护下常温搅拌处理8~10h，之后水浴升温至80~90℃下搅拌处理2~5h，冷却至室温后，过滤取固体物，使用60~70℃的纯水洗涤三次，置于烘箱中100~120℃下处理3~6h，粉碎至纳米颗粒，得到钛立方晶系颗粒；
其中，α-钛酸、十八胺、木糖醇与去离子水的质量比为1:1.2~1.5:0.6~0.8:5~10；
所述钛钙立方晶系纳米材料的制备方法为：
称取所述钛立方晶系颗粒加入至去离子水中，搅拌至均匀后，升温至60~80℃，加入羧甲基纤维素，搅拌处理10~15h，再逐滴加入葡萄糖酸钙水溶液，滴加完毕后，继续搅拌5~10h，趁热过滤取固体物，使用60~70℃的纯水洗涤三次，置于烘箱中100~120℃下处理2~5h，粉碎至纳米颗粒，得到钛钙立方晶系纳米材料；
其中，所述钛立方晶系颗粒、羧甲基纤维素、葡萄糖酸钙水溶液与去离子水的质量比为1:1.4~1.8:2.5~4.5:10~16；葡萄糖酸钙水溶液中，葡萄糖酸钙与去离子水的质量比为1:6~10。
2.根据权利要求1所述的一种可去除三氯甲烷的活性炭，其特征在于，所述可去除三氯甲烷的活性炭由活性炭基体在经过酸化处理过后，再负载所述钛钙立方晶系纳米材料得到。
3.根据权利要求1所述的一种可去除三氯甲烷的活性炭，其特征在于，所述活性炭基体由农业副产物通过生物质干馏得到；所述农业副产物包括麦秆、果壳、稻壳、甘蔗渣和玉米芯中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种可去除三氯甲烷的活性炭，其特征在于，所述活性炭基体的粒径为1~2mm,所述活性炭基体的比表面积为1200~1500m2/g。
5.根据权利要求1所述的一种可去除三氯甲烷的活性炭，其特征在于，所述葡萄糖酸钙水溶液的配置为先将去离子水升温至70~80℃，再按照葡萄糖酸钙与去离子水的质量比为1:6~10进行配比，搅拌至均匀后，得到葡萄糖酸钙水溶液。
6.根据权利要求1所述的一种可去除三氯甲烷的活性炭，其特征在于，所述可去除三氯甲烷的活性炭的制备方法为：
（1）称取活性炭基体过筛，加入至去离子水中，超声分散至均匀后，升温至60~80℃，搅拌处理0.5~1h后，滴加质量分数为20~25%的盐酸溶液，继续保温并搅拌1~3h，趁热过滤取固体物，使用温度为60~80℃的纯水洗涤至洗涤液呈中性，置于烘箱中100~120℃下处理3~6h，得到活性炭处理物；
其中，活性炭基体、盐酸溶液与去离子水的质量比为1:0.04~0.06:6~10；
（2）称取所述钛钙立方晶系纳米材料加入至无水乙醇中，超声分散至均匀，得到钛钙立方晶系混液；向所述钛钙立方晶系混液中加入所述活性炭处理物，搅拌至均匀后，升温至40~50℃，搅拌处理3~5h，冷却至室温后静置8~12h，之后过滤取固体物，使用50~60℃的纯水洗涤三次，再使用常温的纯水洗涤三次，置于烘箱中100~120℃下处理3~6h，得到可去除三氯甲烷的活性炭；
其中，所述钛钙立方晶系纳米材料与无水乙醇的质量比为1:6~10；所述活性炭处理物与所述钛钙立方晶系混液的质量比为1:5~8。
7.根据权利要求6所述的一种可去除三氯甲烷的活性炭，其特征在于，所述活性炭基体过的筛为100~300目筛。
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JP3122206B2 (ja) * 1991-12-10 2001-01-09 株式会社クラレ 浄水器用充填材
CN102641731B (zh) * 2011-02-22 2014-04-02 上海华明高技术（集团）有限公司 活性碳纤维负载掺钙二氧化钛光催化剂及其制备方法
CN106179262B (zh) * 2016-07-08 2018-07-20 苏州大学 具有吸附-可见光催化降解协同作用的复合材料及其制备方法和用途
CN107043146B (zh) * 2017-02-28 2021-03-16 沈阳理工大学 一种利用牛粪制备复合水处理剂的方法
CN107986324A (zh) * 2017-11-17 2018-05-04 河北工业大学 一种活性炭负载钙钛矿结构的钛酸钙纳米材料的制备方法
CN110449164B (zh) * 2019-09-19 2022-03-29 西安凯立新材料股份有限公司 钙钛矿型氧化物改性活性炭负载贵金属催化剂的制备方法

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