[发明专利]一种活性炭纤维负载纳米铂金的方法

说明书

本发明涉及一种活性炭纤维负载纳米铂金的方法，所述方法为：将活性炭纤维和镁粉混合加热进行反应，反应完成后洗涤，得到扩孔活性炭纤维；然后向扩孔活性炭纤维上负载纳米铂金，得到负载纳米铂金的活性炭纤维。本发明首先通过对活性炭纤维进行扩孔处理，显著增加大孔的数量，孔容也随之增加，进而增加了活性炭纤维对纳米铂金的负载量。除此之外，所述扩孔处理方法能够实现对活性炭纤维内外孔隙结构的精细控制，扩孔处理后的活性炭纤维孔道表面发生细微变化，增加了其和纳米铂金的结合力，纳米铂金负载的更牢固，增加了纳米铂金的稳定性，延长了其使用寿命，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及催化剂制备领域，尤其涉及一种活性炭纤维负载纳米铂金的方法。

背景技术

活性炭纤维具有比表面积大、孔隙多的特点，纳米铂金具有优良的光催化及其他功能作用，两者结合对有害性气体、液体、有害离子以及固体颗粒等具有强大的吸附去除功能，在能源、环保等众多领域具有广泛的应用。

活性炭纤维具有优异的吸附性能，在制备功能活性炭纤维的时候能够负载不同金属及无机物功能材料。例如CN105817234B公开了一种提取纳米多金属氧化物负载活性炭纤维的方法，将洗涤筛分的钒钛钢渣经硫酸溶解后分离出残渣，再将Fe(NO₃)·9H₂O和Mn(NO₃)₂混合充分混合后剧烈搅拌下加入氨水，沉淀得到纳米级多金属氧化物溶胶，将其加入经活性炭，经搅拌、超声、静置陈化、烘干、研磨后，120℃下烘干，然后在氮气中煅烧一定时间制得活性炭复合催化剂。CN108190885A公开了一种均匀掺杂金属的活性炭的制备方法，先用粉碎机将纤维素粉碎，并在烘箱干燥，再将氢氧化钠、尿素和水混合配制成碱脲溶液，加入待掺杂的金属化合物溶解后，预冷至-10℃以下，将纤维素粉放入上述溶液中搅拌，得到的纤维素混合溶液再冷冻后放置于马弗炉里，由室温升至105-125℃干燥120-300min，再升温至600-700℃活化30-90min得到所述均匀掺杂金属的活性炭。

上述方法在活性炭上负载金属或金属氧化物时，制备工序繁琐，成本高，且不适合在活性炭纤维上进行大量负载。同时，由于普通活性炭纤维孔隙小、数量有限导致纳米铂金负载量不足，且负载牢度不好，效果受到影响。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种活性炭纤维负载纳米铂金的方法。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种活性炭纤维负载纳米铂金的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将活性炭纤维和镁粉混合，然后对所得混合物加热进行反应，反应完成后洗涤，得到扩孔活性炭纤维；

(2)向步骤(1)得到的扩孔活性炭纤维上负载纳米铂金，得到负载纳米铂金的活性炭纤维。

本发明首先通过将活性炭纤维和镁粉混合后在高温下进行反应，反应过程中镁和炭形成化合物，反应完成后经过洗涤将所述化合物去除，得到了扩孔活性炭纤维。经过步骤(1)的扩孔处理后，活性炭纤维的大孔数量显著增加，孔容也随之增加。在所述扩孔后的活性炭纤维上进一步负载纳米铂金，纳米铂金的负载量更多。

此外，上述扩孔处理能够实现对活性炭纤维内外孔隙结构的精细控制，扩孔处理后的活性炭纤维孔道表面发生细微变化，增加了其和纳米铂金的结合力，与处理之前相比，纳米铂金负载的更牢固，增加了纳米铂金的稳定性，延长了其使用寿命。

根据本发明，在步骤(1)所述混合前，还包括对所述活性炭纤维预处理的步骤，所述预处理包括：对所述活性炭纤维进行烘干。主要是因为活性炭纤维具有较强的吸湿性，预处理烘干是为了去除活性炭纤维中的水分，避免在高温下金属镁与水发生反应而影响其结构和性能。

本发明对所述烘干具体的条件不进行具体限定，只要能实现对活性炭纤维烘干的目的即可。