一種制備二氧化錳吸附劑的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種制備二氧化錳吸附劑的方法，是將硫酸錳、高錳酸鉀、濃硫酸按照摩爾比為1：6：36.8的比例加入反應(yīng)釜，室溫下攪拌20?30min,過濾，將沉淀物分離，得二氧化錳固體；將二氧化錳固體、改性桑枝粉、淀粉加入超聲波反應(yīng)器，再加入去離子水,在溫度為50?60℃、功率為200?250W下超聲波處理30?60min,得糊狀物；再糊狀物轉(zhuǎn)移至馬沸爐，在溫度為400?600℃下焙1.5?3h，即可得到二氧化錳吸附劑。本發(fā)明方法具有制備工藝簡單、反應(yīng)效果高、反應(yīng)條件容易控制、耗能低、成本低等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)制備達(dá)到吸附劑具有顆?？讖叫?、比表面積大、分散性好、吸附效率高等特點(diǎn)。
【專利說明】
一種制備二氧化錳吸附劑的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及吸附材料技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種制備二氧化錳吸附劑的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著化工行業(yè)的日益發(fā)展，有機(jī)污染物的數(shù)量與種類逐年增長，大量有毒有害的有機(jī)污染物被排放到河流中，造成了水體的嚴(yán)重污染。利用天然或合成的二氧化錳吸附可以降解環(huán)境污染物，以達(dá)到凈化地下水、地表水及工業(yè)廢水的目的。二氧化錳可用于去除水中的色度、C0D、砷、鈾、鉻、磷酸根、有機(jī)染料、苯酚、苯胺、阿特拉津、有機(jī)磷酸酯等。二氧化錳的吸附性能主要取決于其顆粒大小、結(jié)構(gòu)及形貌。目前大多數(shù)二氧化錳催化材料都具有顆?？讖叫?、易團(tuán)聚、比表面積小，吸附效率低等缺點(diǎn)，因此制備大比表面的、吸附效率高的二氧化錳是當(dāng)今需要的技術(shù)難題。
[0003]目前，制備二氧化錳吸附劑的方法有很多，如水熱法、氧化還原法、微波法、溶膠凝膠法、共沉淀法等。但這些方法一般存在操作復(fù)雜、成本較高、生產(chǎn)周期長、耗能高、反應(yīng)條件難控制等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對現(xiàn)有二氧化錳存在的問題，提供一種制備二氧化錳吸附劑的方法。本方法是以硫酸錳、高錳酸鉀和改性桑枝粉為原料，通過淀粉自蔓延燃燒法制吸附劑，該吸附劑具有顆?？讖叫?、比表面積大、分散性好、吸附效率高等優(yōu)點(diǎn)。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種制備二氧化錳吸附劑的方法，是以硫酸錳、高錳酸鉀和改性桑枝粉為原料，通過淀粉自蔓延燃燒法制得吸附劑，包括如下步驟:
(1)將硫酸錳、高錳酸鉀、濃硫酸按照摩爾比為1:6:36.8的比例加入反應(yīng)釜，室溫下攪拌20-30min，過濾，將沉淀物分離，得二氧化猛固體；
(2)將二氧化錳固體、改性桑枝粉、淀粉加入超聲波反應(yīng)器，再加入去離子水，在溫度為50-60 °C、功率為200-250W下超聲波處理30-60min,得糊狀物；
(3)再將步驟(2)的糊狀物轉(zhuǎn)移至馬沸爐，在溫度為400-600°C下焙1.5-3h，即可得到二氧化錳吸附劑。
[0006]優(yōu)選地，以上所述改性桑枝粉的制備是將桑枝粉碎至20-40目，加入濃度為30-40%的雙氧水浸泡10-12h，過濾，取濾餅，用蒸餾水將濾餅洗滌至中性，烘干，即得改性桑枝粉。
[0007]優(yōu)選地，以上所述改性桑枝粉的加入量為硫酸錳重量的1.5-2.5倍。
[0008]優(yōu)選地，以上所述淀粉的加入量為硫酸錳重量的2-3倍。
[0009 ] 優(yōu)選地，以上步驟(I)所述攪拌速度為150-300r/min。
[0010]優(yōu)選地，以上所述步驟(3)的升溫速率為5-8°C/min。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果:
1、本發(fā)明方法是以硫酸錳、高錳酸鉀和改性桑枝粉為原料，通過淀粉自蔓延燃燒法制得顆?？讖叫　⒈缺砻娣e大、分散性好的吸附劑，從而提高了吸附劑的吸附效率和吸附容量。
[0012]2、本發(fā)明以廢棄桑枝粉作為主要原料，實(shí)現(xiàn)了廢棄資源回收利用，制備的吸附劑具有較大的比表面積，吸附效果好，降低了吸附材料的生產(chǎn)成本。
[0013]3、本發(fā)明使用雙氧水對桑枝粉進(jìn)行改性，制成的吸附材料易產(chǎn)生表面空穴，從而提高吸附劑的吸附性能。
[0014]4、本發(fā)明方法制備工藝簡單、反應(yīng)效果高、反應(yīng)條件容易控制、耗能低、成本低等優(yōu)點(diǎn)，適用于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0015]5、本發(fā)明制備的吸附材料經(jīng)過測試得顆粒的孔徑大小為5-8nm，比表面積為400-600m2/g，對鎘、砷、苯胺等污水表現(xiàn)出良好的吸附性能，能很好的凈化水質(zhì)。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面將結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明，但不限于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0017]實(shí)施例1
一種制備二氧化錳吸附劑的方法，是以硫酸錳、高錳酸鉀和改性桑枝粉為原料，通過淀粉自蔓延燃燒法制得吸附劑，包括如下步驟:
(1)在反應(yīng)釜中加入50L的去離子水，然后再滴加2L的濃硫酸，再將1.69kg硫酸錳和0.9481^高猛酸鉀，室溫下在轉(zhuǎn)速為15017/111；[11下攪拌301]1；[11，過濾，將沉淀物分離，得二氧化錳固體；;
(2)將二氧化錳固體、改性桑枝粉2.5kg、淀粉4kg加入超聲波反應(yīng)器，再加入去離子水，在溫度為50°C、功率為250W下超聲波處理60min，得糊狀物；
(3)再將步驟(2)的糊狀物轉(zhuǎn)移至馬沸爐，以5°C/min的升溫速率升溫至400°C，焙2h，SP可得到二氧化錳吸附劑。
[0018]所述改性桑枝粉的制備是將桑枝粉碎至20目，加入濃度為30%的雙氧水浸泡10h，過濾，取濾餅，用蒸餾水將濾餅洗滌至中性，烘干，即得改性桑枝粉。
[0019]本實(shí)施例所制備的二氧化錳吸附劑采用孔隙度分析儀及比表面積測定，測得其孔徑大小為5nm，比表面積為528.7m2/go
[0020]取上述制備的吸附劑lg，置于IL濃度為20mg/L的含鎘溶液中，攪拌30min，測得溶液中鎘的含量小于0.005mg/L，本發(fā)明吸附劑具有對鎘具有很好的吸附性能。
[0021]實(shí)施例2
一種制備二氧化錳吸附劑的方法，是以硫酸錳、高錳酸鉀和改性桑枝粉為原料，通過淀粉自蔓延燃燒法制得吸附劑，包括如下步驟:
(1)在反應(yīng)釜中加入50L的去離子水，然后再滴加2L的濃硫酸，再將1.69kg硫酸錳和0.9481^高猛酸鉀，室溫下在轉(zhuǎn)速為20017/111；[11下攪拌201]1；[11，過濾，將沉淀物分離，得二氧化錳固體；;
(2)將二氧化錳固體、改性桑枝粉3.5kg、淀粉5kg加入超聲波反應(yīng)器，再加入去離子水，在溫度為60°C、功率為250W下超聲波處理40min，得糊狀物；
(3)再將步驟(2)的糊狀物轉(zhuǎn)移至馬沸爐，以10°C/min的升溫速率升溫至600°C，焙3h，即可得到二氧化錳吸附劑。
[0022]所述改性桑枝粉的制備是將桑枝粉碎至40目，加入濃度為35%的雙氧水浸泡12h，過濾，取濾餅，用蒸餾水將濾餅洗滌至中性，烘干，即得改性桑枝粉。
[0023]本實(shí)施例所制備的二氧化錳吸附劑采用孔隙度分析儀及比表面積測定，測得其孔徑大小為8nm，比表面積為589.4m2/g0
[0024]取上述制備的吸附劑lg，置于IL濃度為20mg/L的含砷溶液中，攪拌30min，測得溶液中砷的含量小于0.lmg/L，本發(fā)明吸附劑具有對砷具有很好的吸附性能。
[0025]實(shí)施例3
一種制備二氧化錳吸附劑的方法，是以硫酸錳、高錳酸鉀和改性桑枝粉為原料，通過淀粉自蔓延燃燒法制得吸附劑，包括如下步驟:
(1)在反應(yīng)釜中加入50L的去離子水，然后再滴加2L的濃硫酸，再將1.69kg硫酸錳和
0.9481^高猛酸鉀，室溫下在轉(zhuǎn)速為20017/111；[11下攪拌201]1；[11，過濾，將沉淀物分離，得二氧化錳固體；;
(2)將二氧化錳固體、改性桑枝粉4.2kg、淀粉3.5kg加入超聲波反應(yīng)器，再加入去離子水，在溫度為60 0C、功率為200W下超聲波處理30min，得糊狀物；
(3)再將步驟(2)的糊狀物轉(zhuǎn)移至馬沸爐，以8°C/min的升溫速率升溫至600°C，焙1.5h，即可得到二氧化錳吸附劑。
[0026]所述改性桑枝粉的制備是將桑枝粉碎至40目，加入濃度為40%的雙氧水浸泡1h，過濾，取濾餅，用蒸餾水將濾餅洗滌至中性，烘干，即得改性桑枝粉。
[0027]本實(shí)施例所制備的二氧化錳吸附劑采用孔隙度分析儀及比表面積測定，測得其孔徑大小為5nm，比表面積為517.6m2/g0
[0028]取上述制備的吸附劑lg，置于IL濃度為800mg/L的苯胺廢水中，攪拌30min，測得溶液中苯胺的含量小于5mg/L，本發(fā)明吸附劑具有對苯胺具有很好的吸附性能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種制備二氧化錳吸附劑的方法，其特征在于:是以硫酸錳、高錳酸鉀和改性桑枝粉為原料，通過淀粉自蔓延燃燒法制得吸附劑，包括如下步驟: (1)將硫酸錳、高錳酸鉀、濃硫酸按照摩爾比為1:6:36.8的比例加入反應(yīng)釜，室溫下攪拌20-30min，過濾，將沉淀物分離，得二氧化猛固體； (2)將二氧化錳固體、改性桑枝粉、淀粉加入超聲波反應(yīng)器，再加入去離子水，在溫度為50-60 °C、功率為200-250W下超聲波處理30-60min,得糊狀物； (3)再將步驟(2)的糊狀物轉(zhuǎn)移至馬沸爐，在溫度為400-600°C下焙1.5-3h，即可得到二氧化錳吸附劑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備二氧化錳吸附劑的方法，其特征在于:所述改性桑枝粉的制備是將桑枝粉碎至20-40目，加入濃度為30-40%的雙氧水浸泡10-12h，過濾，取濾餅，用蒸餾水將濾餅洗滌至中性，烘干，即得改性桑枝粉。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述制備二氧化錳吸附劑的方法，其特征在于:所述改性桑枝粉的加入量為硫酸錳重量的1.5-2.5倍。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備二氧化錳吸附劑的方法，其特征在于:所述淀粉的加入量為硫酸錳重量的2-3倍。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備二氧化錳吸附劑的方法，其特征在于:步驟(I)所述攪拌速度為 150-300r/min。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備二氧化錳吸附劑的方法，其特征在于:所述步驟(3)的升溫速率為 5-8°C/min。
【文檔編號】C02F1/28GK105879830SQ201610491986
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年6月29日
【發(fā)明人】吳元花, 覃勝先, 許雄勝, 羅馳飛, 陳建強(qiáng)
【申請人】廣西桂柳化工有限責(zé)任公司