[发明专利]一种铜基吸附剂及其制备方法和应用

说明书

本发明属于吸附材料技术领域，具体涉及一种铜基吸附剂及其制备方法和应用。本发明提供了一种铜基吸附剂的制备方法，包括以下步骤：将氮源、碳源和铜源混合后焙烧，得到所述铜基吸附剂。在本发明中，在焙烧的过程中，铜源分解得到氧化铜，氮源和碳源发生分解并掺杂在氧化铜中，形成具有多孔结构的吸附材料；且通过碳氮掺杂能够提供更多的碱性位点，更有利于吸附酸性的Hsubgt;2/subgt;S，提高Hsubgt;2/subgt;S的吸附效率。

技术领域

本发明属于吸附材料技术领域，具体涉及一种铜基吸附剂及其制备方法和应用。

背景技术

H₂S是一种无色、有腐蚀性且易燃的剧毒性气体，主要产生于煤炭、天然气以及炼油等行业，若不经任何处理就直接将H₂S进行排放，会对周围环境和人体健康造成极不利的影响。据报道，暴露于较低浓度的H₂S环境中，可导致眼睛刺激、喉咙疼痛、咳嗽、恶心、呼吸短促和肺水肿；而高浓度的H₂S则会很快削弱人的嗅觉，使人死亡。因此对H₂S的脱除具有重要性和必要性。

目前，国内外针对H₂S的脱除主要采用湿法脱除，即采用碱液对H₂S进行吸附，但是此方法容易产生大量的废液，会带来二次污染，增加环境负担。相比之下，吸附氧化法可能是最具潜力的H₂S脱除方法，吸附氧化法主要是利用多孔的吸附材料来净化脱除H₂S，H₂S吸附于吸附材料的表面并进一步氧化为其他硫化物以达到脱除H₂S的目的。但是目前的吸附剂对于H₂S的吸附效率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铜基吸附剂及其制备方法和应用，本发明提供的铜基吸附剂对H₂S具有较高的吸附效率。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供了一种铜基吸附剂的制备方法，包括以下步骤：

将氮源、碳源和铜源混合后焙烧，得到所述铜基吸附剂。

优选的，所述氮源包括尿素、三聚氰胺和缩二脲中的一种或几种；

所述碳源包括葡萄糖、蔗糖和淀粉中的一种或几种；

所述铜源包括铜盐。

优选的，所述氮源、碳源和铜源的质量比为(2～10)：(1～4)：(1～6)。

优选的，所述混合的方式为研磨；所述研磨的时间为10～30min。

优选的，所述焙烧的温度为300～700℃，时间为2～5h；升温至所述焙烧温度的升温速率为2～10℃/min。

本发明还提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的铜基吸附剂，所述铜基吸附剂为碳氮掺杂氧化铜。

本发明还提供了上述技术方案所述铜基吸附剂在脱除H₂S中的应用。

优选的，所述应用包括以下步骤：

将含有H₂S的气体和所述铜基吸附剂进行气固反应，得到失活的铜基吸附剂。

优选的，所述铜基吸附剂的添加量为0.1～0.5g；

所述含有H₂S的气体中H₂S的浓度为400～1000ppm；所述含有H₂S的气体的流速为80～120mL/min。

优选的，所述气固反应的温度为60～110℃。