[发明专利]一种液相吸附用活性炭的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种液相吸附用的磁性活性炭的制备方法。

背景技术

目前在生活饮用水的深度处理和工业污水回收利用项目中，经常会碰到如何简单、有效、经济地去除原水中的重金属离子、有机和无机污染物，降低原水中的化学需氧量（COD）及异味等问题。活性炭是水处理吸附法中广泛应用的吸附剂之一，它是一种经特殊处理的炭，具有无数细小孔隙，表面积巨大。每克活性炭的表面积为500平方米～1500平方米。活性炭有很强的物理吸附和化学吸附功能，而且还具有解毒作用。解毒作用就是利用了其巨大的面积，将毒物吸附在活性炭的微孔中，从而阻止毒物的吸收。同时活性炭能与多种化学物质结合，从而阻止这些物质的吸收。

活性炭对水中有机物有卓越的吸附特性。由于活性炭具有发达的细孔结构和巨大的比表面积，因此对水中溶解的有机污染物，如苯类化合物、酚类化合物、石油及石油产品等具有较强的吸附能力，而且对用生物法和其它化学法难以去除的有机污染物，如色度、异臭、亚甲蓝表面活性物质、除草剂、杀虫剂、农药、合成洗涤剂、合成染料、胺类化合物及许多人工合成的有机化合物等都有较好的去除效果。活性炭对某些重金属化合物也有较强的吸附能力。如汞、铅、铁、镍、铬、锌、钴等，因此，活性炭用于电镀废水、冶炼废水处理上也有很好的效果。

饱和活性炭可经再生后重复使用，不产生二次污染。如何回收污水中饱和活性炭成为目前研究的热点。本发明涉及一种磁性活性炭材料的制备方法，在活性炭的孔道内负载少量磁性材料，可以通过外磁场的作用将活性炭从水溶液中分离出来，保障了活性炭相关产品的再利用。 

发明内容

本发明的目的是提供一种磁性活性炭材料及其制备方法，在活性炭的孔道内负载少量磁性材料，可以通过外磁场的作用将活性炭从水溶液中分离出来，活性炭与负载磁性材料质量比为20:（1～8），可根据外磁场的的强弱调节负载量。

一种磁性活性炭材料的制备方法，具体是按以下步骤完成的：一、活性炭粉碎成活性炭颗粒，利用200目筛子筛选；二、采用浓硫酸或浓硝酸对活性炭颗粒进行表面改性，充分洗涤（pH=7）并干燥；三、将活性炭、两种或两种以上金属盐按一定的比例充分溶于去离子水与酒精混合溶液中；四、滴加一定量的柠檬酸络合剂，充分混合后滴加氨水调节溶液pH至一定值，并搅拌形成溶胶；五、将溶胶在一定的温度下干燥形成凝胶；六、凝胶在氮气保护下烧结；七、经磁分离、洗涤及干燥，得到磁性颗粒负载活性炭材料。

本发明优点：一、对活性炭的微观结构几乎没有破坏，操作简单、成本低；二、少量磁性材料的负载不会影响活性炭的吸附性能，同时使活性炭具有磁性，在活性炭吸附有害气体及污水杂质后可以通过外磁场进行提取或者分离，有利于实现活性炭及相关产品的再利用。

附图说明

按照具体实施方式1制备了钴铁/钴铁氧体/活性炭复合材料，其中图1是实验合成的钴铁/钴铁氧体/活性炭的XRD图谱；图2是合成的钴铁/钴铁氧体/活性炭的VSM曲线；图3是磁性活性炭对外磁场响应情况照片，图片中是将磁性活性炭放置酒精中观察其对外磁场的响应情况。

具体实施方式

具体实施方式1：首先将活性炭粉碎成活性炭颗粒，利用200目筛子筛选后；采用浓硫酸对活性炭颗粒进行表面改性，充分洗涤（pH=7）并干燥。取4份活性炭、1份Co(NO₃)₂·6H₂O与2份Fe(NO₃)₃·9H₂O溶于去20份离子水与15份酒精的混合溶液中，在60℃下磁力搅拌2小时。然后逐滴滴加0.5份柠檬酸作为络合剂，搅拌5h后滴加氨水调节溶液pH=3，调节水浴温度至70℃，搅拌至溶液成为溶胶状态。将所得溶胶转移到鼓风干燥箱中250℃下干燥3h，得到凝胶。在氮气保护下，将凝胶置于管式炉中700℃烧结3h。经磁分离、洗涤（pH = 7）及干燥，得到磁性颗粒负载活性炭材料。