[发明专利]用于吸附挥发性有机化合物的复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开一种用于吸附挥发性有机化合物的复合材料及其制备方法。其中，所述复合材料包括多孔载体骨架和涂覆于所述多孔载体骨架表面的吸附涂层，所述多孔载体骨架的制备原料包括碳化硅、二氧化硅、三氧化二铁、三氧化二铝及二氧化锰中的至少一种。本发明的技术方案能够缩减能量转换和传导环节，降低能耗。

技术领域

本发明涉及吸附挥发性有机化合物技术领域，特别涉及一种用于吸附挥发性有机化合物的复合材料及其制备方法。

背景技术

挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds,VOCs)作为一类常见有机物，通常采用倍率浓缩、催化燃烧及余热回用的燃烧技术。利用沸石吸附特性以吸收拦截VOCs并通过小风量热空气进行脱附，形成风量小、浓度高的废气气流输送到后端的焚烧装置或催化氧化装置进行销毁，并排出达标处理废气。但是，由于采用以空气作为传热媒介的传统加热方式，能量转换及传导环节多，利用率不高，且大量的热能随尾气外排造成浪费，是限制燃烧技术现实推广应用的主要原因。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种用于吸附挥发性有机化合物的复合材料及其制备方法，旨在缩减能量转换和传导环节，降低能耗。

为实现上述目的，本发明提出的用于吸附挥发性有机化合物的复合材料，包括多孔载体骨架和涂覆于所述多孔载体骨架表面的吸附涂层，所述多孔载体骨架的制备原料包括碳化硅、二氧化硅、三氧化二铁、三氧化二铝及二氧化锰中的至少一种。

可选地，所述吸附涂层的制备原料包括沸石、活性炭、碳纤维及高炉矿渣中的至少一种。

可选地，所述吸附涂层的质量为所述多孔载体骨架质量的10％至25％。

可选地，多孔载体骨架的制备原料中和/或所述吸附涂层的制备原料中还包括粘接剂。

可选地，所述粘接剂选自丙烯酰胺、改性淀粉、甲基纤维素、硅溶胶、铝溶胶、硅铝溶胶及钛溶胶中的至少一种。

本发明还提出了用于吸附挥发性有机化合物的复合材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

制备多孔载体骨架，所述多孔载体骨架的制备原料包括碳化硅、二氧化硅、三氧化二铁、三氧化二铝及二氧化锰中的至少一种；

在所述多孔载体骨架的表面涂覆吸附涂层的浆料，干燥后，得到复合材料。

可选地，所述多孔载体骨架的制备原料包括碳化硅、二氧化硅、三氧化二铁、三氧化二铝及二氧化锰，在制备多孔载体骨架的步骤中，包括：

混合碳化硅、二氧化硅、三氧化二铁、三氧化二铝及二氧化锰，得到第一混合物；

混合盐酸溶液和水，得到第二混合物；

混合所述第一混合物和第二混合物，混炼、陈化，并挤压、干燥，得到多孔载体骨架。

可选地，所述吸附涂层的浆料是由以下步骤制备得到：

将吸附涂层的制备原料加入柠檬酸溶液中，并加入分散剂，搅拌得到吸附涂层的浆料。

可选地，所述分散剂选自乙二醇、聚乙二醇、丁二醇、异丁醇、甘油、乙二醇丁醚、丙二醇单甲醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、吐温-20、聚氨酯、改性聚氨酯、聚丙烯酸盐、聚羧酸盐、丙烯酸酯、改性聚丙烯酸酯、有机硅氧烷、聚醚改性有机硅氧烷、聚酯改性有机硅氧烷及纤维素中的至少一种。

可选地，在制备多孔载体骨架的步骤中，还包括：在多孔载体骨架的制备原料中加入粘接剂；和/或，在所述多孔载体骨架的表面涂覆吸附涂层的浆料的步骤中，还包括：在吸附涂层的浆料中加入粘接剂。