[发明专利]一种用于挥发性有机物吸附的活性炭纤维吸附剂及其制备方法

权利要求书

1.一种活性炭纤维吸附剂，按重量百分比计，由以下组分组成：

磷掺杂碳化氮 5~20%，

活性炭纤维 80~95%；

所述磷掺杂碳化氮中，所述磷元素在碳化氮中的掺杂量为1-30wt%；

所述活性炭纤维选自酚醛基活性炭纤维、沥青基活性炭纤维、聚乙烯醇基活性炭纤维、木质素活性炭纤维中的一种；

所述活性炭纤维吸附剂由以下方法制备获得，所述方法包括以下步骤：

1）将含磷前驱体、含氮前驱体溶于水中，再逐步滴加表面活性剂，搅拌至完全溶解，获得混合溶液；

2）将活性炭纤维浸渍于步骤1）中的混合溶液中，搅拌均匀，加热后超声，再干燥，即得所需的活性炭纤维吸附剂；

步骤1）中，包括以下条件中任一项或多项：

A1）所述含磷前驱体选自6-磷酸葡萄糖、苯磷酰胺或氨基三亚甲基膦酸中的一种；

A2）所述含氮前驱体选自尿素、单氰胺或二氰二胺中的一种；

A3）所述表面活性剂为含磷表面活性剂，所述含磷表面活性剂选自磷酸酯盐类离子型表面活性剂、聚氧乙烯磷酸酯盐非离子表面活性剂或磷脂类生物表面活性剂剂中的一种；

步骤1）中，所述含磷前驱体、含氮前驱体与水加入的质量比为（1-20）:（1~20）:（60~98）；

步骤2）中，所述加热的条件为：加热温度：120~220℃；加热时间：1~48h。

2.根据权利要求1所述的活性炭纤维吸附剂的制备方法，包括以下步骤：

1）将含磷前驱体、含氮前驱体溶于水中，再逐步滴加表面活性剂，搅拌至完全溶解，获得混合溶液；

2）将活性炭纤维浸渍于步骤1）中的混合溶液中，搅拌均匀，加热后超声，再干燥，即得所需的活性炭纤维吸附剂；

步骤1）中，包括以下条件中任一项或多项：

A1）所述含磷前驱体选自6-磷酸葡萄糖、苯磷酰胺或氨基三亚甲基膦酸中的一种；

A2）所述含氮前驱体选自尿素、单氰胺或二氰二胺中的一种；

A3）所述表面活性剂为含磷表面活性剂，所述含磷表面活性剂选自磷酸酯盐类离子型表面活性剂、聚氧乙烯磷酸酯盐非离子表面活性剂或磷脂类生物表面活性剂剂中的一种。

3.根据权利要求2所述的活性炭纤维吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤1）中，所述含磷前驱体、含氮前驱体与水加入的质量比为（1-20）:（1~20）:（60~98）。

4.根据权利要求2所述的活性炭纤维吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤1）中，所述表面活性剂的加入量为混合溶液总质量的1~5%。

5.根据权利要求2所述的活性炭纤维吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤2）中，所述活性炭纤维加入的质量g与混合溶液加入的体积mL之比为1：1-5。

6.根据权利要求2所述的活性炭纤维吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤2）中，包括以下条件中任一项或多项：

B1）所述加热的条件为：加热温度：120~220℃；加热时间：1~48h；

B2）所述超声的时间为0.1~3h；

B3）所述干燥的条件为：干燥温度：80~110℃；加热时间：12~48h。

7.根据权利要求1所述的活性炭纤维吸附剂在挥发性有机物吸附中的用途。

8.根据权利要求7所述的用途，其特征在于，是将吸附剂装填于固定床反应器中，通入含挥发性有机物气体。