[发明专利]一种活性炭催化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种活性碳催化剂的制备方法，该方法包括如下步骤：(1)将废椰壳活性碳进行清水清洗；(2)将清水清洗后的废椰壳活性碳在饱和碳酸钠水溶液中超声分散，抽滤，收集滤渣；(3)将经过步骤(2)处理的废椰壳活性碳进行预处理；(4)将经过预处理的废椰壳活性炭进行酸化处理；(5)配制同时含有多种重金属离子的重金属盐溶液；(6)将酸化的椰壳活性炭倒入重金属盐溶液中分散均匀后，抽滤，收集滤渣；(7)将步骤(6)收集的滤渣，通过绞龙传送至回转窑中，开始程序升、降温，通过绞龙放料至专用收集容器中，制得所述活性炭催化剂。本发明具有应用范围广，制备工艺相对简单，无二次污染，可循环使用，成本低的特点。

技术领域

本发明涉及催化剂技术领域，尤其是涉及一种以废椰壳活性炭为原料，经过一系列的处理制成催化剂的方法。

背景技术

活性炭材料是经过加工处理所得的无定形碳，具有比表面积大的特点，对气体、溶液中的无机或有机物质及胶体颗粒等都有良好的吸附能力。活性炭按材质分，有木质活性炭、果壳活性炭、煤质活性炭、石油类活性炭、再生炭、矿物质原料活性炭。活性炭作为一种环境友好型吸附剂，具有较强的吸附性和催化性能，耐酸碱、耐热、不溶于水和有机溶剂、易再生等优点，因此活性炭在水处理中越来越收到重视，但由于活性炭也存在一些缺点，比如灰分高、孔容小、吸附选择性差等特点，加上其表面官能团及电化学性质的一些限制，使其对污染物的吸附去除作用有限，远远满足不了国内外市场的需求。因此近年来研究活性炭负载重金属离子催化剂用于降解有机污染物成为该领域的新热点。但制备活性炭催化剂过程中还存在很多问题，比如工艺复杂，条件苛刻，成本高，容易造成二次污染等，这些因素均限制了活性炭催化剂在实际废水处理中的大规模应用。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明申请提供了一种活性炭催化剂及其制备方法。本发明具有应用范围广，制备工艺相对简单，无二次污染，可循环使用，成本低的特点。

本发明的技术方案如下：

一种活性碳催化剂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

(1)将废椰壳活性碳在清水反复沉降2～3次，进行清水清洗；

(2)将经过清水清洗后的废椰壳活性碳在饱和碳酸钠水溶液中超声分散0.5～1.2h，抽滤，收集滤渣；

(3)将经过步骤(2)处理的废椰壳活性碳通过绞龙传送至回转窑中，程序升、降温，最后通过绞龙放料至专用收集容器中，制得预处理的废椰壳活性碳；

(4)将经过预处理的废椰壳活性炭加入10～15％的硝酸溶液中，超声反应0.5～1.2h，制得酸化的废椰壳活性碳；

(5)配制同时含有铜离子、镍离子、铁离子、钴离子、铈离子、锰离子的重金属盐溶液；

(6)将酸化的椰壳活性炭倒入配置好的重金属盐溶液中，密封，在回转振荡器上以10转/min的速度回转振荡15～20h后，取下，抽滤，收集滤渣，回收滤液；

(7)将步骤(6)收集的滤渣，通过绞龙传送至回转窑中，开始程序升、降温，通过绞龙放料至专用收集容器中，制得所述活性炭催化剂。

步骤(3)中所述程序升、降温的过程为：以50℃/h的升温速率加热至700℃，停止升温，保温2～3h，之后再以50℃/h的降温速率，降至室温。

步骤(5)中所述重金属盐溶液的组分为：硝酸铜浓度为40～60g/L，硝酸镍浓度为40～60g/L，硝酸铁浓度为60～80g/L，硝酸钴浓度为15～25g/L，硝酸铈浓度为8～18g/L，硝酸锰浓度为5～12g/L。