[发明专利]一种活性炭新型复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及水处理材料领域，具体是一种活性炭新型复合材料及其制备方法。

背景技术

目前市场上用于水处理的活性炭材料，其作用原理主要是通过物理吸附作用的方 式将污染物与水进行分离。活性炭由于具有巨大的比表面积及发达的空隙结构，因此对水 中溶解态有机物如酚类化合物等具有较强的吸附能力，适用于饮用水深度净化。但采用活 性炭为水处理剂，存在一些问题，如活性炭的吸附量与成本的比值还需进一步提高，且其吸 附为物理吸附，容易在吸附过程中脱附，造成二次污染。为了在这样的用途中有效地发挥功 能，要求活性炭具有适当的物性，提出了通过改良活性炭以提高各种特性的技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种吸附能力高、对重金属吸附稳定、无二次污染的一种 活性炭新型复合材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种活性炭新型复合材料，由以下按照重量份的原料组成：活性炭30-45份、十二硅烷 基硫酸钠1-5份、硝酸镍8-12份、聚合氯化铝1-5份、硫化钠2-6份、纳米二氧化钛粉体5-10 份、蒙脱石10-15份、麦饭石10-15份、钛酸四丁酯2-8份。

作为本发明的进一步方案，本发明由以下按照重量份的原料组成：活性炭35-40 份、十二硅烷基硫酸钠2-4份、硝酸镍9-11份、聚合氯化铝2-4份、硫化钠3-5份、纳米二氧化 钛粉体6-8份、蒙脱石12-14份、麦饭石12-14份、钛酸四丁酯4-6份。

作为本发明的进一步方案，本发明由以下按照重量份的原料组成：活性炭38份、十 二硅烷基硫酸钠3份、硝酸镍10份、聚合氯化铝3份、硫化钠4份、纳米二氧化钛粉体7份、蒙脱 石13份、麦饭石13份、钛酸四丁酯5份。

本发明还提供一种活性炭新型复合材料的制备方法，由以下步骤组成：

1）将钛酸四丁酯与活性炭研磨，过100目筛，制得混合物A；

2）将麦饭石、蒙脱石与硝酸镍混合后，再加入二者12-15倍质量的蒸馏水，然后对其进 行超声处理，超声处理条件为：温度50℃，超声功率400W，超声时间55min；制得混合物B；

3）将其余组分混合后，再加入其10-15倍质量的蒸馏水，然后对其进行超声处理，超声 处理条件为：温度60℃，超声功率400W，超声时间60min；制得混合物C；

4将混合物A、B置入混合物C中，再对其进行超声处理，超声处理条件为：温度50℃，超声 功率400W，超声时间50min；制得混合物D；

5）将混合物D置入100℃的烘箱中烘干，制得混合物E；

6）将混合物E置入反应釜中高温煅烧6h，高温煅烧温度为650℃，再降至室温，即得一种 活性炭新型复合材料。

作为本发明的进一步方案，所述的利用活性炭制备的新型复合材料用于制备水处 理剂中的用途。

活性炭是一种含碳材料制成的外观呈黑色，内部孔隙结构发达，比表面积大、吸附 能力强的一类碳素材料，是一种常用的吸附剂、催化剂或催化剂载体。活性炭有着广泛的用

途，为了提高活性炭的应用质量，需要对采用物理法生产的活性炭进行酸化处理，本发 明选用粉碎后的活性炭，活性炭的颗粒细度≤0.5毫米。

麦饭石：(1)吸附力强：所谓吸附乃是具有多孔性、巨大表面积的固体全部溶化作 用，而发生化学的、物理的反应。麦饭石作为中药对皮肤病，特别是拔脓，效果很好。麦饭石 是多孔性的，吸附能力很强，因其主要成分为二氧化硅、氧化铝从这点来考虑，是容易理解 的。在前面介绍的麦饭石微细粉末的电子显微镜照相中，已确认是海绵状多孔性的，是其 最大的原因。也就是说，因多孔性，那么表面就非常大，由于长石部分风化，成高岭土状等， 故始终保持很强的吸附作用、交换作用。

(2)麦饭石对水的净化作用：麦饭石是一种中性碱半火成岩，接近于火山岩。麦饭 石中包含的天然矿物质易于释放从麦饭石上无数的小孔中释放出氧。通过吸收漂白粉和其 它有毒物质净化水。麦饭石中散发出的钙、铁、钠等矿物质可改良饮用水。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明组分经过超声、煅烧等工艺后，形成结构稳定的复合材料，具有高吸附能力，较 好的触变性、热稳定性、可塑性、粘结性和干压强度高的特点，提高了水质净化效果，无二次 污染的优点。

具体实施方式