[发明专利]吸附钴、铜离子的β‑萘酚改性活性炭的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及活性炭的改性和制备方法，特别是针对钴、铜离子的吸附、脱除用活性炭的开发利用。

背景技术

活性炭作为一种吸附及催化材料, 已在化工、石油、轻工、食品、环境保护、国防等诸多领域得到广泛应用。在环境保护、有色金属冶金、资源综合利用等领域的应用主要以活性炭对重金属离子的吸附性能为主要表现。在有色金属冶金和资源综合利用中，活性炭在低浓度溶液可以有效地对目标元素实施富集，在多元素共存溶液里能够吸附杂质离子实现除杂净化作用，因此活性炭已成为一些行业中特效的吸附剂或脱杂剂。大量的活性炭性质研究中发现，活性炭内部具有大量的官能团或基团，活性炭所表现出的一些催化或吸附性能取决于内在官能团或基团的性质，因此活性炭的改性或修饰研究方兴未艾，针对某种功能应用要求，可以有的放矢地对活性炭进行改性，从而实现活性炭对某些性能要求的目标。

发明内容

本发明的目的是为了制备一种高效选择性强的吸附用活性炭复合材料，通过添加活性剂的改性方法，制备出所需的活性炭。可以专门有效的吸附低浓度或多元素离子共存溶液中的铜、钴有价金属离子，是一种在环境保护、湿法冶金和资源综合利用领域具有高效、选择性强的吸附剂和除杂剂。

具体步骤为：

（1）50℃-80℃温度范围中，将β-萘酚溶于质量百分比浓度为1-5%的乙醇或氢氧化钠溶液中，配制成0.1-1mol/Lβ-萘酚混合溶液。

（2）称取5-10g活性炭放入100mL步骤（1）所配制的混合溶液中, 浸渍10-24小时，然后滤去清液后烘干，改性活性炭制取完成。

（3）量取100mL 浓度为0.5g/L的硫酸铜或硫酸钴溶液，加入到0.5g步骤（2）合成的改性活性炭，开动搅拌反应0.5-1小时，滤去固相，固相料进行回收铜或钴后进行再生，滤液进行元素分析，滤液中残留铜、钴含量分别低于0.05mg/L、0.5mg/L以下。

本发明制备的活性炭是一种专门对钴、铜离子的吸附和脱除的高效吸附剂，制取方法简单，成本较低，具有高度选择性地对溶液中铜或钴离子吸附和脱除，钴离子的脱除限度可以达到0.5mg/L以下，铜离子限度达到0.1mg/L以下。

具体实施方式

实施例1：

（1）60℃温度范围中，将β-萘酚溶于质量百分比浓度为5%的乙醇溶液，配制0.5mol/Lβ-萘酚混合溶液。

（2）称取10g活性炭放入100mL步骤（1）所配制的混合溶液中, 浸渍24小时，然后滤去清液后烘干，改性活性炭制取完成。

（3）量取0.5g/L硫酸铜和硫酸钴溶液各100mL，分别加入步骤（2）合成的改性活性炭0.5g，开动搅拌反应0.5小时，滤液分别进行元素分析，滤液中残留铜含量为0.05mg/L，钴含量为0.65 mg/L。

实施例2：

（1）60℃温度范围中，将β-萘酚溶于质量百分比浓度为5%的乙醇，配制0.2mol/Lβ-萘酚混合溶液。

（2）称取10g活性炭放入100mL步骤（1）所配制的混合溶液中, 浸渍24小时，然后滤去清液后烘干，改性活性炭制取完成。

（3）量取0.5g/L硫酸铜和硫酸钴溶液各100mL，分别加入步骤（2）合成的改性活性炭0.5g，开动搅拌反应0.5小时，滤液分别进行元素分析，滤液中残留铜含量为0.085mg/L，钴含量为0.78 mg/L。

实施例3：

（1）60℃温度范围中，将β-萘酚溶于质量百分比浓度为3%的乙醇，配制0.8mol/Lβ-萘酚混合溶液。

（2）称取10g活性炭放入100mL步骤（1）所配制的混合溶液中, 浸渍24小时，然后滤去清液后烘干，改性活性炭制取完成。

（3）量取0.5g/L硫酸铜和硫酸钴溶液各100mL，分别加入0.5g步骤（2）合成的改性活性炭，开动搅拌反应1小时，滤液分别进行元素分析，滤液中残留铜含量为0.042mg/L，钴含量为0.53 mg/L。

实施例4：

（1）60℃温度范围中，将β-萘酚溶于质量百分比浓度为5%的氢氧化钠，配制0.3mol/Lβ-萘酚混合溶液。

（2）称取8g活性炭放入100mL步骤（1）所配制的混合溶液中, 浸渍24小时，然后滤去清液后烘干，改性活性炭制取完成。