CN116850958A - 一种蜂窝形活性炭材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种蜂窝形活性炭材料及其制备方法，涉及活性炭材料制备技术领域。该蜂窝形活性炭材料，由以下重量份的原料组成：蜂窝活性炭粉50‑70份、氟橡胶粉6‑10份、陶土粉15‑30份、云母粉15‑20份、膨润土5‑10份、硅酸盐20‑40份、粘结剂10‑25份、纳米二氧化钛1‑5份、乳化剂2‑4份、胶黏剂3‑7份、润滑剂10‑15份、高温煤焦油15‑20份和清水80‑100份。本发明中，其通过以蜂窝形活性炭为载体，再其中吸附有氯化亚铜，使氯化亚铜的负载量占蜂窝形活性炭质量的5‑20％之间，使所得到的改性蜂窝形活性炭吸附材料具有NOx转化吸附率高、吸附容量大等特点，使其对NOx气体的吸附效率和吸附容量有明显的提高，并且其对S02、VOCs等气体也具有高效的吸附作用。
Description
技术领域
本发明涉及活性炭材料制备技术领域，具体为一种蜂窝形活性炭材料及其制备方法。
背景技术
在各种大气污染物中，NOx的污染及其造成的危害不容忽视。NOx大多来自于燃料燃烧，即汽车尾气、工业窑炉排放物等。NOx的主要组成为N0，其在大气中缓慢氧化成棕红色具有刺激性臭味的N02。NOx是形成酸雨酸雾的主要污染物，与碳氢化合物可形成光化学烟雾，还参与臭氧层的破坏。氮氧化物对人体危害主要侵入呼吸道深部的细支气管及肺泡，对肺组织产生强烈的刺激及腐蚀作用，引起肺水肿。高浓度的一氧化氮亦可使血液中的氧和血红蛋白变为高铁血红蛋白，引起组织缺氧，出现高铁血红蛋白症和中枢神经损害症状。
据有关资料统计，全世界每年向大气排放的氮氧化物为7500万吨，因此如何有效地消除污染己成为目前环境保护领域中一个令人关注的课题。NOx净化处理按工艺可分为干法和湿法。干法包括催化还原法、吸附法等；湿法包括酸吸收、碱吸收、氧化吸收等。吸附法净化NOx废气的优点是：净化效率高，不消耗化学物质，其设备简单，操作方便。用活性炭、活性焦、天然沸石、硅胶及泥煤等吸附剂可以吸附脱除NOx，其中有些吸附剂如活性炭、活性焦及分子筛等，兼有催化的性能，能将烟气中的NO催化氧化为NO2。
活性炭是以优质煤、木屑或果壳为原料，经过加工成型、炭化、活化等工艺过程制成的一种多孔性碳素物质。它具有一定的机械强度，很大的比表面积和极强的吸附性能。其还能脱色、脱臭、脱硫、脱苯，也能选择性地脱除液相或气相中某些化学杂质和机械杂质。也能吸附某些催化剂，使化学反应速度大大加快，是良好的催化剂载体。因此，活性炭在国防、化工、石油、纺织、食品、医药、原子能工业、城市建设、环境保护以及人类生活的各个方面都有着广泛的用途。
活性炭作为吸附材料已经被广泛应用于各个领域，而随着活性炭材料应用的深入，对于活性炭性能要求也越来越高，同时也越来越要求具有更好的吸附性能的活性炭材料。并且普通的蜂窝活性炭耐水性不高，近年来一些报道研究采用在活性炭上涂覆PTEE，液体石蜡，聚乙烯等，但是这种工艺比较复杂，成本较高，导致实用性不强。
因此，本领域技术人员提供了一种蜂窝形活性炭材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种蜂窝形活性炭材料及其制备方法，解决了活性炭作为吸附材料已经被广泛应用于各个领域，而随着活性炭材料应用的深入，对于活性炭性能要求也越来越高，同时也越来越要求具有更好的吸附性能的活性炭材料。并且普通的蜂窝活性炭耐水性不高，近年来一些报道研究采用在活性炭上涂覆PTEE，液体石蜡，聚乙烯等，但是这种工艺比较复杂，成本较高，导致实用性不强的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种蜂窝形活性炭材料，由以下重量份的原料组成：蜂窝活性炭粉50-70份、氟橡胶粉6-10份、陶土粉15-30份、云母粉15-20份、膨润土5-10份、硅酸盐20-40份、粘结剂10-25份、纳米二氧化钛1-5份、乳化剂2-4份、胶黏剂3-7份、润滑剂10-15份、高温煤焦油15-20份和清水80-100份。
优选的，由以下重量份的原料组成：蜂窝活性炭粉50份、氟橡胶粉6份、陶土粉15份、云母粉15份、膨润土5份、硅酸盐20份、粘结剂10份、纳米二氧化钛1份、乳化剂2份、胶黏剂3份、润滑剂10份、高温煤焦油15份和清水80份。
优选的，由以下重量份的原料组成：蜂窝活性炭粉60份、氟橡胶粉8份、陶土粉20份、云母粉18份、膨润土8份、硅酸盐30份、粘结剂20份、纳米二氧化钛3份、乳化剂3份、胶黏剂5份、润滑剂12份、高温煤焦油17份和清水90份。
优选的，由以下重量份的原料组成：蜂窝活性炭粉70份、氟橡胶粉10份、陶土粉30份、云母粉20份、膨润土10份、硅酸盐40份、粘结剂25份、纳米二氧化钛5份、乳化剂4份、胶黏剂7份、润滑剂15份、高温煤焦油20份和清水100份。
优选的，所述蜂窝活性炭粉是由活性炭前驱体和造孔剂通过氢氧化钾活化制成，具体制备过程如下：
1)称取活性炭前驱体和造孔剂，并且混合，然后加入溶剂后在30℃～120℃并且不超过所使用溶剂的沸点下溶解1～36小时；
2)称取100-300份的木屑、谷壳、废茶叶组成的植物基生物质，并称取1-300份的化学活化剂、1-300份的氮磷化合物均加入到步骤1)制得的溶液中浸渍1～36小时；
3)将上述混合浸渍后的溶液在90～150℃的条件下干燥2～48小时，使其成碳；
4)成碳后，再放入1-300份的化学活化剂浸渍1～36小时，并且在90～150℃条件下干燥2～48小时，然后在微波高温烧结炉中炭化0.5～18小时，在充满氮气气氛和温度为600～1200℃的氛围下进行碳化，从而得到蜂窝活性炭粉。
优选的，所述硅酸盐是由硅藻土、凹凸棒、粘土、珍珠岩、海泡石的一种或几种的混合物组成。
优选的，所述粘结剂为聚丙烯腈的二甲基亚砜溶液，所述乳化剂为十二烷基苯磺酸钠，所述胶黏剂为水性环氧树脂胶黏剂，所述润滑剂为硬脂酸钡。
优选的，一种蜂窝形活性炭材料的制备方法，包括以下步骤：
S1.将蜂窝活性炭粉、氟橡胶粉、陶土粉、云母粉、膨润土通过研磨设备研磨至200-500目之间，得到混合粉体；
S2.将上述混合粉体与硅酸盐、粘结剂、纳米二氧化钛进行混合，搅拌15-45分钟，得到混合浆料；
S3.将乳化剂加入到清水中，然后升温搅拌溶解，再加入润滑剂，得到混合液；
S4.将混合液升温至80-90℃，在搅拌条件下加入高温煤焦油，得到乳化煤焦油；
S5.在乳化煤焦油中加入胶黏剂和步骤S1中制得的混合粉体，混合均匀后送入捏合机中制备成可塑性炭泥；
S6.将可塑性炭泥转入装有蜂窝形模具的挤出成型机中成型，得到湿蜂窝形活性炭；
S7.将湿蜂窝形活性炭干燥后炭化，得到成品蜂窝形活性炭；
S8.再将氯化亚铜溶于含胺溶剂中形成混合成溶液，其中Cu2+＝NH3+的摩尔比为
S9.将干燥后的成品蜂窝形活性炭以等体积浸渍于步骤S8所得溶液中1小时，然后取出活性炭并进行干燥处理；
S10.最后将步骤S9中所得蜂窝形活性炭以等体积浸渍于浓度为的氧化剂溶液中/>小时，并且Cu2+与氧化剂的摩尔比为/>然后放入80-120℃的烘箱中干燥2小时，制得改性蜂窝形活性炭吸附材料。
优选的，所述步骤S7中的炭化温度为400-500℃，炭化时间为3-4小时，炭化后升温至650-700℃后再采用水蒸气进行活化，活化时间为2-3小时。
优选的，所述步骤S8中的含胺溶剂为：氨水或氯化铵、乙二胺、三乙胺的水溶液，所述强氧化剂为高锰酸钾、次氯酸钾、三氯化铁或双氧水的一种。
(三)有益效果
本发明提供了一种蜂窝形活性炭材料及其制备方法。具备以下有益效果：
1、本发明提供的一种蜂窝形活性炭材料及其制备方法，其制备工艺简单可行，生产成本低廉，并且其内部含有纳米二氧化钛，能起到持续抗菌、杀菌的效果，杀菌效果更好，并且其吸附效果好，可净化空气、水质，适应性广，使用聚丙烯腈作为粘合剂，使活性炭材料的成型性能好，其制备的蜂窝状活性炭具有比表面积大、空隙率高、耐水耐酸耐碱、抗压强度高、耐热性好等特点，使用效果非常好。
2、本发明提供的一种蜂窝形活性炭材料及其制备方法，其通过以蜂窝形活性炭为载体，再其中吸附有氯化亚铜，使氯化亚铜的负载量占蜂窝形活性炭质量的5-20％之间，使所得到的改性蜂窝形活性炭吸附材料具有NOx转化吸附率高、吸附容量大等特点，使其对NOx气体的吸附效率和吸附容量有明显的提高，并且其对S02、VOCs等气体也具有高效的吸附作用。
3、本发明提供的一种蜂窝形活性炭材料及其制备方法，该方法制备的蜂窝形活性炭材料具有良好的吸附性能，其碘吸附值和四氯化碳吸附值均较高，并且将该蜂窝形活性炭材料两侧施加一定的电压时，其吸附能力还能够提高15％以上，能够进一步促进其吸附的能力。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本发明实施例提供一种蜂窝形活性炭材料，由以下重量份的原料组成：蜂窝活性炭粉50份、氟橡胶粉6份、陶土粉15份、云母粉15份、膨润土5份、硅酸盐20份、粘结剂10份、纳米二氧化钛1份、乳化剂2份、胶黏剂3份、润滑剂10份、高温煤焦油15份和清水80份。
其中，蜂窝活性炭粉是由活性炭前驱体和造孔剂通过氢氧化钾活化制成，具体制备过程如下：
1)称取活性炭前驱体和造孔剂，并且混合，然后加入溶剂后在80℃并且不超过所使用溶剂的沸点下溶解24小时；
2)称取200份的木屑、谷壳、废茶叶组成的植物基生物质，并称取100份的化学活化剂、100份的氮磷化合物均加入到步骤1)制得的溶液中浸渍24小时；
3)将上述混合浸渍后的溶液在100℃的条件下干燥12小时，使其成碳；
4)成碳后，再放入100份的化学活化剂浸渍24小时，并且在100℃条件下干燥24小时，然后在微波高温烧结炉中炭化10小时，在充满氮气气氛和温度为800℃的氛围下进行碳化，从而得到蜂窝活性炭粉。
硅酸盐是由硅藻土、凹凸棒、粘土、珍珠岩、海泡石的一种或几种的混合物组成，粘结剂为聚丙烯腈的二甲基亚砜溶液，乳化剂为十二烷基苯磺酸钠，所述胶黏剂为水性环氧树脂胶黏剂，所述润滑剂为硬脂酸钡。
该蜂窝形活性炭材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.将蜂窝活性炭粉、氟橡胶粉、陶土粉、云母粉、膨润土通过研磨设备研磨至300目之间，得到混合粉体；
S2.将上述混合粉体与硅酸盐、粘结剂、纳米二氧化钛进行混合，搅拌30分钟，得到混合浆料；
S3.将乳化剂加入到清水中，然后升温搅拌溶解，再加入润滑剂，得到混合液；
S4.将混合液升温至80℃，在搅拌条件下加入高温煤焦油，得到乳化煤焦油；
S5.在乳化煤焦油中加入胶黏剂和步骤S1中制得的混合粉体，混合均匀后送入捏合机中制备成可塑性炭泥；
S6.将可塑性炭泥转入装有蜂窝形模具的挤出成型机中成型，得到湿蜂窝形活性炭；
S7.将湿蜂窝形活性炭干燥后炭化，得到成品蜂窝形活性炭；
S8.再将氯化亚铜溶于含胺溶剂中形成混合成溶液，其中Cu2+＝NH3+的摩尔比为1:2；
S9.将干燥后的成品蜂窝形活性炭以等体积浸渍于步骤S8所得溶液中1小时，然后取出活性炭并进行干燥处理；
S10.最后将步骤S9中所得蜂窝形活性炭以等体积浸渍于浓度为10％的氧化剂溶液中2小时，并且Cu2+与氧化剂的摩尔比为1：2，然后放入100℃的烘箱中干燥2小时，制得改性蜂窝形活性炭吸附材料。
步骤S7中的炭化温度为450℃，炭化时间为4小时，炭化后升温至700℃后再采用水蒸汽进行活化，活化时间为3小时，步骤S8中的含胺溶剂为：氨水或氯化铵、乙二胺、三乙胺的水溶液，所述强氧化剂为高锰酸钾、次氯酸钾、三氯化铁或双氧水的一种。
实施例2：
本发明实施例提供一种蜂窝形活性炭材料，由以下重量份的原料组成：蜂窝活性炭粉60份、氟橡胶粉8份、陶土粉20份、云母粉18份、膨润土8份、硅酸盐30份、粘结剂20份、纳米二氧化钛3份、乳化剂3份、胶黏剂5份、润滑剂12份、高温煤焦油17份和清水90份。
其中，蜂窝活性炭粉是由活性炭前驱体和造孔剂通过氢氧化钾活化制成，具体制备过程如下：
1)称取活性炭前驱体和造孔剂，并且混合，然后加入溶剂后在80℃并且不超过所使用溶剂的沸点下溶解24小时；
2)称取200份的木屑、谷壳、废茶叶组成的植物基生物质，并称取100份的化学活化剂、100份的氮磷化合物均加入到步骤1)制得的溶液中浸渍24小时；
3)将上述混合浸渍后的溶液在100℃的条件下干燥12小时，使其成碳；
4)成碳后，再放入100份的化学活化剂浸渍24小时，并且在100℃条件下干燥24小时，然后在微波高温烧结炉中炭化10小时，在充满氮气气氛和温度为800℃的氛围下进行碳化，从而得到蜂窝活性炭粉。
硅酸盐是由硅藻土、凹凸棒、粘土、珍珠岩、海泡石的一种或几种的混合物组成，粘结剂为聚丙烯腈的二甲基亚砜溶液，乳化剂为十二烷基苯磺酸钠，所述胶黏剂为水性环氧树脂胶黏剂，所述润滑剂为硬脂酸钡。
该蜂窝形活性炭材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.将蜂窝活性炭粉、氟橡胶粉、陶土粉、云母粉、膨润土通过研磨设备研磨至300目之间，得到混合粉体；
S2.将上述混合粉体与硅酸盐、粘结剂、纳米二氧化钛进行混合，搅拌30分钟，得到混合浆料；
S3.将乳化剂加入到清水中，然后升温搅拌溶解，再加入润滑剂，得到混合液；
S4.将混合液升温至80℃，在搅拌条件下加入高温煤焦油，得到乳化煤焦油；
S5.在乳化煤焦油中加入胶黏剂和步骤S1中制得的混合粉体，混合均匀后送入捏合机中制备成可塑性炭泥；
S6.将可塑性炭泥转入装有蜂窝形模具的挤出成型机中成型，得到湿蜂窝形活性炭；
S7.将湿蜂窝形活性炭干燥后炭化，得到成品蜂窝形活性炭；
S8.再将氯化亚铜溶于含胺溶剂中形成混合成溶液，其中Cu2+＝NH3+的摩尔比为1:2；
S9.将干燥后的成品蜂窝形活性炭以等体积浸渍于步骤S8所得溶液中1小时，然后取出活性炭并进行干燥处理；
S10.最后将步骤S9中所得蜂窝形活性炭以等体积浸渍于浓度为10％的氧化剂溶液中2小时，并且Cu2+与氧化剂的摩尔比为1：2，然后放入100℃的烘箱中干燥2小时，制得改性蜂窝形活性炭吸附材料。
步骤S7中的炭化温度为450℃，炭化时间为4小时，炭化后升温至700℃后再采用水蒸汽进行活化，活化时间为3小时，步骤S8中的含胺溶剂为：氨水或氯化铵、乙二胺、三乙胺的水溶液，所述强氧化剂为高锰酸钾、次氯酸钾、三氯化铁或双氧水的一种。
实施例3：
本发明实施例提供一种蜂窝形活性炭材料，由以下重量份的原料组成：蜂窝活性炭粉70份、氟橡胶粉10份、陶土粉30份、云母粉20份、膨润土10份、硅酸盐40份、粘结剂25份、纳米二氧化钛5份、乳化剂4份、胶黏剂7份、润滑剂15份、高温煤焦油20份和清水100份。
其中，蜂窝活性炭粉是由活性炭前驱体和造孔剂通过氢氧化钾活化制成，具体制备过程如下：
1)称取活性炭前驱体和造孔剂，并且混合，然后加入溶剂后在80℃并且不超过所使用溶剂的沸点下溶解24小时；
2)称取200份的木屑、谷壳、废茶叶组成的植物基生物质，并称取100份的化学活化剂、100份的氮磷化合物均加入到步骤1)制得的溶液中浸渍24小时；
3)将上述混合浸渍后的溶液在100℃的条件下干燥12小时，使其成碳；
4)成碳后，再放入100份的化学活化剂浸渍24小时，并且在100℃条件下干燥24小时，然后在微波高温烧结炉中炭化10小时，在充满氮气气氛和温度为1000℃的氛围下进行碳化，从而得到蜂窝活性炭粉。
硅酸盐是由硅藻土、凹凸棒、粘土、珍珠岩、海泡石的一种或几种的混合物组成，粘结剂为聚丙烯腈的二甲基亚砜溶液，乳化剂为十二烷基苯磺酸钠，所述胶黏剂为水性环氧树脂胶黏剂，所述润滑剂为硬脂酸钡。
该蜂窝形活性炭材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.将蜂窝活性炭粉、氟橡胶粉、陶土粉、云母粉、膨润土通过研磨设备研磨至300目之间，得到混合粉体；
S2.将上述混合粉体与硅酸盐、粘结剂、纳米二氧化钛进行混合，搅拌15-45分钟，得到混合浆料；
S3.将乳化剂加入到清水中，然后升温搅拌溶解，再加入润滑剂，得到混合液；
S4.将混合液升温至80℃，在搅拌条件下加入高温煤焦油，得到乳化煤焦油；
S5.在乳化煤焦油中加入胶黏剂和步骤S1中制得的混合粉体，混合均匀后送入捏合机中制备成可塑性炭泥；
S6.将可塑性炭泥转入装有蜂窝形模具的挤出成型机中成型，得到湿蜂窝形活性炭；
S7.将湿蜂窝形活性炭干燥后炭化，得到成品蜂窝形活性炭；
S8.再将氯化亚铜溶于含胺溶剂中形成混合成溶液，其中Cu2+＝NH3+的摩尔比为1:2；
S9.将干燥后的成品蜂窝形活性炭以等体积浸渍于步骤S8所得溶液中1小时，然后取出活性炭并进行干燥处理；
S10.最后将步骤S9中所得蜂窝形活性炭以等体积浸渍于浓度为10％的氧化剂溶液中2小时，并且Cu2+与氧化剂的摩尔比为1：2，然后放入100℃的烘箱中干燥2小时，制得改性蜂窝形活性炭吸附材料。
步骤S7中的炭化温度为450℃，炭化时间为4小时，炭化后升温至700℃后再采用水蒸汽进行活化，活化时间为3小时，步骤S8中的含胺溶剂为：氨水或氯化铵、乙二胺、三乙胺的水溶液，所述强氧化剂为高锰酸钾、次氯酸钾、三氯化铁或双氧水的一种。
实施例4：
本发明实施例提供一种蜂窝形活性炭材料，由以下重量份的原料组成：蜂窝活性炭粉60份、氟橡胶粉8份、陶土粉20份、云母粉18份、膨润土8份、硅酸盐30份、粘结剂20份、纳米二氧化钛3份、乳化剂3份、胶黏剂5份、润滑剂12份、高温煤焦油17份和清水90份。
其中，蜂窝活性炭粉是由活性炭前驱体和造孔剂通过氢氧化钾活化制成，具体制备过程如下：
1)称取活性炭前驱体和造孔剂，并且混合，然后加入溶剂后在100℃并且不超过所使用溶剂的沸点下溶解24小时；
2)称取200份的木屑、谷壳、废茶叶组成的植物基生物质，并称取100份的化学活化剂、100份的氮磷化合物均加入到步骤1)制得的溶液中浸渍24小时；
3)将上述混合浸渍后的溶液在100℃的条件下干燥24小时，使其成碳；
4)成碳后，再放入100份的化学活化剂浸渍24小时，并且在100℃条件下干燥24小时，然后在微波高温烧结炉中炭化10小时，在充满氮气气氛和温度为800℃的氛围下进行碳化，从而得到蜂窝活性炭粉。
硅酸盐是由硅藻土、凹凸棒、粘土、珍珠岩、海泡石的一种或几种的混合物组成，粘结剂为聚丙烯腈的二甲基亚砜溶液，乳化剂为十二烷基苯磺酸钠，所述胶黏剂为水性环氧树脂胶黏剂，所述润滑剂为硬脂酸钡。
该蜂窝形活性炭材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.将蜂窝活性炭粉、氟橡胶粉、陶土粉、云母粉、膨润土通过研磨设备研磨至300目之间，得到混合粉体；
S2.将上述混合粉体与硅酸盐、粘结剂、纳米二氧化钛进行混合，搅拌15-45分钟，得到混合浆料；
S3.将乳化剂加入到清水中，然后升温搅拌溶解，再加入润滑剂，得到混合液；
S4.将混合液升温至90℃，在搅拌条件下加入高温煤焦油，得到乳化煤焦油；
S5.在乳化煤焦油中加入胶黏剂和步骤S1中制得的混合粉体，混合均匀后送入捏合机中制备成可塑性炭泥；
S6.将可塑性炭泥转入装有蜂窝形模具的挤出成型机中成型，得到湿蜂窝形活性炭；
S7.将湿蜂窝形活性炭干燥后炭化，得到成品蜂窝形活性炭；
S8.再将氯化亚铜溶于含胺溶剂中形成混合成溶液，其中Cu2+＝NH3+的摩尔比为1:4；
S9.将干燥后的成品蜂窝形活性炭以等体积浸渍于步骤S8所得溶液中1小时，然后取出活性炭并进行干燥处理；
S10.最后将步骤S9中所得蜂窝形活性炭以等体积浸渍于浓度为20％的氧化剂溶液中2小时，并且Cu2+与氧化剂的摩尔比为1：4，然后放入100℃的烘箱中干燥2小时，制得改性蜂窝形活性炭吸附材料。
步骤S7中的炭化温度为450℃，炭化时间为4小时，炭化后升温至700℃后再采用水蒸汽进行活化，活化时间为3小时，步骤S8中的含胺溶剂为：氨水或氯化铵、乙二胺、三乙胺的水溶液，所述强氧化剂为高锰酸钾、次氯酸钾、三氯化铁或双氧水的一种。
对比例1：
本发明实施例提供一种蜂窝形活性炭材料，由以下重量份的原料组成：蜂窝活性炭粉50份、氟橡胶粉6份、陶土粉15份、云母粉15份、膨润土5份、硅酸盐20份、粘结剂10份、纳米二氧化钛1份、乳化剂2份、胶黏剂3份、润滑剂10份、高温煤焦油15份和清水80份。
其中，蜂窝活性炭粉是由活性炭前驱体和造孔剂通过氢氧化钾活化制成，具体制备过程如下：
1)称取活性炭前驱体和造孔剂，并且混合，然后加入溶剂后在80℃并且不超过所使用溶剂的沸点下溶解24小时；
2)称取200份的木屑、谷壳、废茶叶组成的植物基生物质，并称取100份的化学活化剂、100份的氮磷化合物均加入到步骤1)制得的溶液中浸渍24小时；
3)将上述混合浸渍后的溶液在100℃的条件下干燥24小时，使其成碳；
4)成碳后，再放入100份的化学活化剂浸渍24小时，并且在100℃条件下干燥24小时，然后在微波高温烧结炉中炭化10小时，在充满氮气气氛和温度为800℃的氛围下进行碳化，从而得到蜂窝活性炭粉。
硅酸盐是由硅藻土、凹凸棒、粘土、珍珠岩、海泡石的一种或几种的混合物组成，粘结剂为聚丙烯腈的二甲基亚砜溶液，乳化剂为十二烷基苯磺酸钠，所述胶黏剂为水性环氧树脂胶黏剂，所述润滑剂为硬脂酸钡。
该蜂窝形活性炭材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.将蜂窝活性炭粉、氟橡胶粉、陶土粉、云母粉、膨润土通过研磨设备研磨至300目之间，得到混合粉体；
S2.将上述混合粉体与硅酸盐、粘结剂、纳米二氧化钛进行混合，搅拌30分钟，得到混合浆料；
S3.将乳化剂加入到清水中，然后升温搅拌溶解，再加入润滑剂，得到混合液；
S4.将混合液升温至80℃，在搅拌条件下加入高温煤焦油，得到乳化煤焦油；
S5.在乳化煤焦油中加入胶黏剂和步骤S1中制得的混合粉体，混合均匀后送入捏合机中制备成可塑性炭泥；
S6.将可塑性炭泥转入装有蜂窝形模具的挤出成型机中成型，得到湿蜂窝形活性炭；
S7.将湿蜂窝形活性炭干燥后炭化，得到成品蜂窝形活性炭。
步骤S7中的炭化温度为450℃，炭化时间为4小时，炭化后升温至700℃后再采用水蒸气进行活化，活化时间为3小时。
将上述实施例1-4制备的改性蜂窝形活性炭吸附材料和对比例1制备的蜂窝形活性炭吸附材料共同进行活性炭吸附性能评价试验，
具体操作为：
1)将实施例1-4制备的活性炭材料吸附性能评价在Φ16mm、长300mm直型玻璃管反应器中进行试验，反应气体积空速(GHSV)为15000h-1，吸附剂用量为10ml，反应在常温常压环境下进行，原料气NOx浓度35ppm，NO与NO2比例约为9：1，其余为空气；
2)将未改性的对比例1制备的活性炭材料吸附性能评价在200孔/平方英寸活性碳(Φ16mm、高50mm)为对比吸附剂，原料气NOx浓度为35ppm，NO与NO2比例约为9：1，其余为空气。
以上各实施例与对比例对NO的净化效果如下表1所示：
通过上述表格可以看出，进行改性的蜂窝形活性炭吸附材料，与未改性蜂窝形活性炭吸附材料相比较，其对NO的净化效果更好，并且随着原料含量的增加，其净化的效果更加明显，并且通过实施例1和4的结果可知，在采用更高配比的Cu2+＝NH3+的摩尔比为1:4，并且Cu2+与氧化剂的摩尔比为1：4，该改性的蜂窝形活性炭吸附材料对NO的净化效果呈现出明显的净化效果。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种蜂窝形活性炭材料，其特征在于，由以下重量份的原料组成：蜂窝活性炭粉50-70份、氟橡胶粉6-10份、陶土粉15-30份、云母粉15-20份、膨润土5-10份、硅酸盐20-40份、粘结剂10-25份、纳米二氧化钛1-5份、乳化剂2-4份、胶黏剂3-7份、润滑剂10-15份、高温煤焦油15-20份和清水80-100份。
2.根据权利要求1所述的一种蜂窝形活性炭材料，其特征在于，由以下重量份的原料组成：蜂窝活性炭粉50份、氟橡胶粉6份、陶土粉15份、云母粉15份、膨润土5份、硅酸盐20份、粘结剂10份、纳米二氧化钛1份、乳化剂2份、胶黏剂3份、润滑剂10份、高温煤焦油15份和清水80份。
3.根据权利要求1所述的一种蜂窝形活性炭材料，其特征在于，由以下重量份的原料组成：蜂窝活性炭粉60份、氟橡胶粉8份、陶土粉20份、云母粉18份、膨润土8份、硅酸盐30份、粘结剂20份、纳米二氧化钛3份、乳化剂3份、胶黏剂5份、润滑剂12份、高温煤焦油17份和清水90份。
4.根据权利要求1所述的一种蜂窝形活性炭材料，其特征在于，由以下重量份的原料组成：蜂窝活性炭粉70份、氟橡胶粉10份、陶土粉30份、云母粉20份、膨润土10份、硅酸盐40份、粘结剂25份、纳米二氧化钛5份、乳化剂4份、胶黏剂7份、润滑剂15份、高温煤焦油20份和清水100份。
5.根据权利要求1所述的一种蜂窝形活性炭材料，其特征在于，所述蜂窝活性炭粉是由活性炭前驱体和造孔剂通过氢氧化钾活化制成，具体制备过程如下：
1)称取活性炭前驱体和造孔剂，并且混合，然后加入溶剂后在30℃～120℃并且不超过所使用溶剂的沸点下溶解1～36小时；
2)称取100-300份的木屑、谷壳、废茶叶组成的植物基生物质，并称取1-300份的化学活化剂、1-300份的氮磷化合物均加入到步骤1)制得的溶液中浸渍1～36小时；
3)将上述混合浸渍后的溶液在90～150℃的条件下干燥2～48小时，使其成碳；
4)成碳后，再放入1-300份的化学活化剂浸渍1～36小时，并且在90～150℃条件下干燥2～48小时，然后在微波高温烧结炉中炭化0.5～18小时，在充满氮气气氛和温度为600～1200℃的氛围下进行碳化，从而得到蜂窝活性炭粉。
6.根据权利要求1所述的一种蜂窝形活性炭材料，其特征在于，所述硅酸盐是由硅藻土、凹凸棒、粘土、珍珠岩、海泡石的一种或几种的混合物组成。
7.根据权利要求1所述的一种蜂窝形活性炭材料，其特征在于，所述粘结剂为聚丙烯腈的二甲基亚砜溶液，所述乳化剂为十二烷基苯磺酸钠，所述胶黏剂为水性环氧树脂胶黏剂，所述润滑剂为硬脂酸钡。
8.一种蜂窝形活性炭材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.将蜂窝活性炭粉、氟橡胶粉、陶土粉、云母粉、膨润土通过研磨设备研磨至200-500目之间，得到混合粉体；
S2.将上述混合粉体与硅酸盐、粘结剂、纳米二氧化钛进行混合，搅拌15-45分钟，得到混合浆料；
S3.将乳化剂加入到清水中，然后升温搅拌溶解，再加入润滑剂，得到混合液；
S4.将混合液升温至80-90℃，在搅拌条件下加入高温煤焦油，得到乳化煤焦油；
S5.在乳化煤焦油中加入胶黏剂和步骤S1中制得的混合粉体，混合均匀后送入捏合机中制备成可塑性炭泥；
S6.将可塑性炭泥转入装有蜂窝形模具的挤出成型机中成型，得到湿蜂窝形活性炭；
S7.将湿蜂窝形活性炭干燥后炭化，得到成品蜂窝形活性炭；
S8.再将氯化亚铜溶于含胺溶剂中形成混合成溶液，其中Cu2+＝NH3+的摩尔比为1:
S9.将干燥后的成品蜂窝形活性炭以等体积浸渍于步骤S8所得溶液中1小时，然后取出活性炭并进行干燥处理；
S10.最后将步骤S9中所得蜂窝形活性炭以等体积浸渍于浓度为的氧化剂溶液中/>小时，并且Cu2+与氧化剂的摩尔比为1：/>然后放入80-120℃的烘箱中干燥2小时，制得改性蜂窝形活性炭吸附材料。
9.根据权利要求8所述的一种蜂窝形活性炭材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S7中的炭化温度为400-500℃，炭化时间为3-4小时，炭化后升温至650-700℃后再采用水蒸气进行活化，活化时间为2-3小时。
10.根据权利要求8所述的一种蜂窝形活性炭材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S8中的含胺溶剂为：氨水或氯化铵、乙二胺、三乙胺的水溶液，所述强氧化剂为高锰酸钾、次氯酸钾、三氯化铁或双氧水的一种。
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