一種活性炭的改性方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種活性炭的改性方法，屬于水處理材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國(guó)是目前世界上最貧水的13個(gè)國(guó)家之一，據(jù)經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織最新公布的 《中國(guó)環(huán)境績(jī)效評(píng)估》報(bào)告，目前流經(jīng)中國(guó)城市的超過(guò)75%的水體不適合飲用，30%以上的 檢測(cè)河流水質(zhì)屬于劣V類(lèi)。隨著工業(yè)發(fā)展，城市生活飲用水水源受污染程度日益加劇，同時(shí) 隨著生活水平的提高，人們對(duì)飲用水質(zhì)的要求以及飲用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越嚴(yán)格。
[0003] 目前市場(chǎng)上用于水處理的活性炭材料，其作用原理主要是通過(guò)物理吸附作用的方 式將污染物與水進(jìn)行分離。活性炭由于具有巨大的比表面積及發(fā)達(dá)的空隙結(jié)構(gòu)，因此對(duì)水 中溶解態(tài)有機(jī)物如酚類(lèi)化合物等具有較強(qiáng)的吸附能力，適用于飲用水深度凈化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明目的是提供一種能夠改善活性炭的表面結(jié)構(gòu)，增加吸附面積的改性方法。
[0005] 本發(fā)明的方案如下：一種活性炭的改性方法，包括以下步驟： a、 將活性炭用濃度為30%雙氧水浸泡，然后對(duì)其進(jìn)行超聲處理，超聲處理?xiàng)l件為：溫度 50°C，超聲功率400W，超聲時(shí)間50min ;過(guò)濾，用水洗至中性、備用； b、 在濃度為0.3-0. 9mol/L的醋酸鐵溶液中緩慢加入0.06-0. 35mol/L的氫氧化鉀， 它們的體積比為1 :1-4 ; c、 將步驟a中處理過(guò)的活性炭以體積比1 : 3-6的比例加入純水，煮沸l(wèi)Omin后， 加入1-3倍純水體積的步驟b配置的溶液，煮沸狀態(tài)下振蕩反應(yīng)2-6h ; d、 過(guò)濾所述步驟c處理后的溶液，將濾去清液后所得固體物質(zhì)在45-50°C下烘烤7-9h， 即制得。
[0006] 進(jìn)一步，所述的步驟b中醋酸鐵與氫氧化鉀體積比為1 : 2。
[0007] 本發(fā)明利用一定比例的醋酸鐵和氫氧化鉀混合溶液對(duì)活性炭進(jìn)行性處理，改善活 性炭的表觀結(jié)構(gòu)和孔隙結(jié)構(gòu)，增加其表面有益于汞吸附的化學(xué)官能團(tuán)的種類(lèi)和數(shù)量，使活 性炭對(duì)水中的汞吸附能力顯著提高。
[0008] 本發(fā)明的改性方法簡(jiǎn)單、成本較低、脫汞性能優(yōu)良。
【具體實(shí)施方式】
[0009] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0010] 實(shí)施例1 一種活性炭的改性方法，包括以下步驟： a、 將活性炭用濃度為30%雙氧水浸泡，然后對(duì)其進(jìn)行超聲處理，超聲處理?xiàng)l件為：溫度 50°C，超聲功率400W，超聲時(shí)間50min ;過(guò)濾，用水洗至中性、備用； b、 在濃度為0. 5mol/L的醋酸鐵溶液中緩慢加入0. 22mol/L的氫氧化鉀，它們的體積 比為1 :2 ; c、 將步驟a中處理過(guò)的活性炭以體積比1 : 4的比例加入純水，煮沸l(wèi)Omin后， 加入2倍純水體積的步驟b配置的溶液，煮沸狀態(tài)下振蕩反應(yīng)5h ; d、 過(guò)濾所述步驟c處理后的溶液，將濾去清液后所得固體物質(zhì)在48°C下烘烤8h，即制 得。
[0011] 實(shí)施例2 一種活性炭的改性方法，包括以下步驟： a、 將活性炭用濃度為30%雙氧水浸泡，然后對(duì)其進(jìn)行超聲處理，超聲處理?xiàng)l件為：溫度 50°C，超聲功率400W，超聲時(shí)間50min ;過(guò)濾，用水洗至中性、備用； b、 在濃度為0. 6mol/L的醋酸鐵溶液中緩慢加入0. 22mol/L的氫氧化鉀，它們的體積 比為1 :2. 5 ; c、 將步驟a中處理過(guò)的活性炭以體積比1 : 5的比例加入純水，煮沸l(wèi)Omin后， 加入1.5倍純水體積的步驟b配置的溶液，煮沸狀態(tài)下振蕩反應(yīng)3h ; d、 過(guò)濾所述步驟c處理后的溶液，將濾去清液后所得固體物質(zhì)在48°C下烘烤8h，即制 得。
[0012] 實(shí)施例3 一種活性炭的改性方法，包括以下步驟： a、 將活性炭用濃度為30%雙氧水浸泡，然后對(duì)其進(jìn)行超聲處理，超聲處理?xiàng)l件為：溫度 50°C，超聲功率400W，超聲時(shí)間50min ;過(guò)濾，用水洗至中性、備用； b、 在濃度為0. 7mol/L的醋酸鐵溶液中緩慢加入0. 19mol/L的氫氧化鉀，它們的體積 比為1 :2 ; c、 將步驟a中處理過(guò)的活性炭以體積比1 : 3的比例加入純水，煮沸l(wèi)Omin后， 加入1倍純水體積的步驟b配置的溶液，煮沸狀態(tài)下振蕩反應(yīng)3h ; d、 過(guò)濾所述步驟c處理后的溶液，將濾去清液后所得固體物質(zhì)在48°C下烘烤7h，即制 得。
[0013] 將5mg的實(shí)施例1-3制備的利用活性炭制備的復(fù)合材料各自與10mL濃度為5ppm 的汞離子、5ppm的鉛離子的水溶液混合，攪拌反應(yīng)8h。處理后的水溶液中汞離子、鉛離子濃 度通過(guò)電感耦合等離子體質(zhì)譜（Thermo ICP-MS XII)檢測(cè)，汞離子濃度均小于1.5ppb，鉛離 子濃度均小于2. 5ppb。
[0014] 實(shí)施例1-3處理污水的結(jié)果如表1所示。
從表1可以看出，采用活性炭制備的復(fù)合材料作為水處理劑，可以高效地除去水中的 重金屬離子。
[0016] 盡管上文對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】給予了詳細(xì)描述和說(shuō)明，但是應(yīng)該指明的是， 我們可以依據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行各種等效改變和修改，其所產(chǎn)生的功能作 用仍未超出說(shuō)明書(shū)所涵蓋的精神時(shí)，均應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種活性炭的改性方法，其特征在于，包括以下步驟： a、 將活性炭用濃度為30%雙氧水浸泡，然后對(duì)其進(jìn)行超聲處理，超聲處理?xiàng)l件為：溫度 50°C，超聲功率400W，超聲時(shí)間50min;過(guò)濾，用水洗至中性、備用； b、 在濃度為0.3-0. 9mol/L的醋酸鐵溶液中緩慢加入0.06-0. 35mol/L的氫氧化鉀， 它們的體積比為1 :1-4 ; c、 將步驟a中處理過(guò)的活性炭以體積比1 : 3-6的比例加入純水，煮沸l(wèi)Omin后， 加入1-3倍純水體積的步驟b配置的溶液，煮沸狀態(tài)下振蕩反應(yīng)2-6h; d、 過(guò)濾所述步驟c處理后的溶液，將濾去清液后所得固體物質(zhì)在45-50°C下烘烤7-9h， 即制得。2. 如權(quán)利要求1所述的改性活性炭，其特征在于，所述的步驟b中醋酸鐵與氫氧化鉀體 積比為1 : 2。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種活性炭的改性方法，包括a、將活性炭用濃度為30%雙氧水浸泡，然后對(duì)其進(jìn)行超聲處理；過(guò)濾，用水洗至中性、備用；b、在濃度為0.3-0.9mol/L的醋酸鐵溶液中緩慢加入0.06-0.35mol/L？的氫氧化鉀；c、將步驟a中處理過(guò)的活性炭以體積比1∶3-6的比例加入純水，煮沸10min后，加入1-3倍純水體積的步驟b配置的溶液，煮沸狀態(tài)下振蕩反應(yīng)2-6h；d、過(guò)濾所述步驟c處理后的溶液，將濾去清液后所得固體物質(zhì)在45-50℃下烘烤7-9h，即制得。本發(fā)明的改性方法簡(jiǎn)單、成本較低、脫汞性能優(yōu)。
【IPC分類(lèi)】B01J20/30, C02F101/20, C02F1/28, B01J20/20, C02F101/34
【公開(kāi)號(hào)】CN105268403
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510721073
【發(fā)明人】吳彬文
【申請(qǐng)人】安徽炭之馨環(huán)?？萍加邢薰?br>【公開(kāi)日】2016年1月27日
【申請(qǐng)日】2015年10月30日