[发明专利]碳纳米管吸附构件、制备方法及应用

权利要求书

1.一种碳纳米管吸附构件，其特征在于：碳纳米管生长在金属丝网带的一侧，该侧由金属丝网带没有碳的一侧进行间隔排列形成带状结构；带状结构上下外层为过滤布包装，整体呈现带状，能够卷曲盘绕；盘绕成圆柱结构时，高径为比为1:1-1:5。

2.权利要求1所述碳纳米管吸附构件的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

（a）将金属丝网带一面喷涂可生长碳纳米管的催化剂，放置在反应器中，在预设温度与压力下，通入含碳工艺气体反应，含碳工艺气体被裂解后，在金属丝网带的一面形成致密的碳纳米管阵列层；

(b) 停止反应后，将带有碳纳米管阵列层的金属丝网带取出；

（c）将两个或多个带有碳纳米管阵列层的金属丝网带堆叠，形成金属网没有沉积碳纳米管的一侧与沉积有碳纳米管的另一侧相临排列的带状结构；将该带状结构捆扎固定后，在外侧再用过滤布包装备用；

步骤（a）所述的温度为150-700 ℃, 压力为0.1-2MPa绝对压力，反应时间为2小时至4小时。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述含碳工艺气体的来源为纯净碳源、废水处理后的浓缩液或含有VOC的废气；碳源的碳原子数为1-16，种类为CO、烃、醇、醚、酮和酯中的一种或多种。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述催化剂为铁、镍、钴中的一种或多种。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述金属丝网带为不锈钢、铁、铜、锌、铝中的一种或其合金。

6.一种碳纳米管吸附装置，其特征在于：吸附装置内全部装填权利要求1所述的碳纳米管吸附构件，构件床层空隙率为70-95%，装置内没有气体或液体分配装置。

7.权利要求6所述碳纳米管吸附装置的安装方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）根据吸附装置的内径，将碳纳米管吸附构件的带状结构件紧紧盘绕成直径比吸附装置的柱状容器内径大2-4cm的圆柱结构件，进行捆扎固定；

（2）将捆扎固定后的带过滤布的圆柱结构件依次装填在吸附装置的柱状容器内，形成中间的吸附剂段，吸附剂段上下两侧采用支撑板固定；

（3）将该吸附装置的柱状容器垂直固定，然后将带上下管口的法兰与中间的吸附剂段连接密封。

8.权利要求6所述的碳纳米管吸附装置对气体或废水中有机物的吸附与脱附应用，其特征在于：在-40-100℃下吸附气体或废水中4-200 ppm的完全非极性的有机物或部分非极性的有机物；在50-200℃下，用吸附有机物质量0.1-2倍的气体或水蒸汽进行脱附。

9.根据权利要求8所述的碳纳米管吸附装置对气体或废水中有机物的吸附与脱附应用，其特征在于：所述完全非极性的有机物为烃类，部分非极性的有机物为含芳环或杂环的酚类、胺类、酯类或酸类。