[发明专利]一种用于苯系物气相消除的吸附材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于苯系物气体净化消除技术领域，具体涉及一种用于苯系物气相消除的吸附材料及其制备方法。

背景技术

芳香化合物，尤其是苯和甲苯，均属于重要的有机化合物，无论是作为原材料还是充当溶剂，都具有极其重要的用途。随着近年来化学工业的发展，以苯和甲苯为原料或者中间体的产品在人们的衣食住行中发挥了极其重要的作用。然而，不可忽略的是，苯和甲苯同时具有挥发性极强、易燃、剧毒、致癌和诱变等性质，在使用过程中会自然挥发，可见，如果处置不当发生泄露无疑会对人类身体健康和生态环境造成巨大的破坏。

据统计，很大比例的农药均含有苯系物(苯、甲苯或其衍生物)，在杀虫除害的同时不可避免地会挥发到大气中。人们生活中的很多器件均是由塑料、树脂等材料制备，在使用的过程中也会挥发出一定量的苯系物及其衍生物等有害物质。现代装修所用的油漆、涂料等装潢材料更是绝大部分也含有苯/甲苯，在美化家居的同时，也对人们的身体健康状况带来巨大的威胁。

目前解决苯/甲苯污染的途径很多，一般根据泄露的程度不同选择吸附、坑埋、覆盖、蒸汽分解等方法。但对于气相泄露，最行之有效的方法是采用吸附材料进行吸附。

目前，吸附材料多为改性分子筛、高分子树脂，氧化物和活性炭等。如专利CN 101875005 A公开了苯乙烯-二乙烯基苯共聚物复合材料用于苯吸附，但是，该种吸附材料需要繁杂的制备工艺，并且，在制备过程中，需要腈的衍生物和呋喃等剧毒物质作为添加剂。专利CN 102274703 A公开了利用废弃活性氧化铝进行苯吸附应用，虽然具有环保性，但其对苯的吸附效率非常有限。

活性炭由于其成本低、效率高、重复性好等特点颇受大家青睐。目前市场供应的商业活性炭种类繁多，吸附性能较好的椰壳活性炭，其苯系物的吸附容量一般介于100-250mg/g之间，而且面临高额的成本。而资源丰富，形状可调的煤质活性炭面临着吸附容量较低(一般<150mg/g)的问题。因此，如何通过简单、绿色、环保的手段大幅增加商业活性碳的吸附容量和吸附效率，具有重要的实际应用价值。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种用于苯系物气相消除的吸附材料及其制备方法，用以解决上述问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种用于苯系物气相消除的吸附材料，包括以下重量份的原料组分：

活性炭          100重量份

有机分子前驱体  5-200重量份；

其中，所述吸附材料的比表面积为800-2000m²/g，孔容为1.5-3.0cm³/g。

优选的，包括以下重量份的原料组分：

活性炭          100重量份

有机分子前驱体  100重量份；

其中，所述吸附材料的比表面积为1500m²/g，孔容为2.0cm³/g。

优选的，所述活性炭为具有不同形状和粒径的煤质活性炭、果壳活性炭、木质活性炭或沥青基活性炭。

优选的，所述有机分子前驱体为碳氢化合物、芳香化合物或生物质中的一种或几种。

优选的，所述碳氢化合物包括柠檬酸、酒石酸、琥珀酸、乙二酸、抗坏血酸、蔗糖和葡萄糖；所述芳香化合物包括邻苯二酚、间苯二酚和对苯二酚；所述生物质包括明胶、阿拉伯胶、琼脂和纤维素。

本发明还提供一种用于苯系物气相消除的吸附材料的制备方法，包括以下步骤：

S1，称取配方量的有机分子前驱体，使其溶解到蒸馏水中，得到均一稳定的有机分子分散液；

S2，称取配方量的活性炭，然后将称取到的活性炭完全浸入S1得到的有机分子分散液中，使用有机分子分散液对活性炭进行涂刷处理，使有机分子分散液充分进入活性炭的微孔中，经过时间T1后过滤，滤出活性炭；

S3，对S2过滤出的活性炭进行干燥处理，得到有机分子-活性炭复合物；

S4，对S3得到的有机分子-活性炭复合物进行焙烧处理，得到改性活性炭，该改性活性炭即为最终制备得到的用于苯系物气相消除的吸附材料。

优选的，S1中，有机分子前驱体溶解到蒸馏水的方法为：

在超声场作用下，使有机分子前驱体充分溶解到蒸馏水中；其中，超声场功率为：300瓦-3000瓦；超声场作用时间为：5-60分钟；或者