[发明专利]载体炭表面的氧化处理方法

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种催化剂载体炭表面的氧化处理方法。

技术背景

活性炭用作催化剂的载体时称为催化剂载体炭，由于商品活性炭的表面可能存在钠Na、钾K、硅Si、铝Al、锌Zn、磷P、氮N、铁Fe、硫S、氧O、钙Ca及其他元素，这些元素的存在会影响催化剂载体的硬度和使用寿命，还有可能会加速副反应，因此对催化剂的性能产生不利的影响。故活性炭作为催化剂载体时除了选择平衡大孔、中孔及微孔的比例使催化剂的性能达到最优外，还要对活性炭表面进行改性，使其达到对负载贵金属理想的表面官能团和发达的孔结构。

传统技术中，载体炭表面的氧化处理方法如下：将商品粉末活性炭、重量浓度为20-40％的硝酸溶液按重量比为1∶4-1 5的比例配料制得粉末活性炭的悬浮液，于30-90℃的条件下处理120-300min，过滤洗涤至中性。传统方法处理得到的载体炭其比表面积、亚甲蓝吸附值小，贵金属活性组份分散度低，含氧官能团、灰分含量高，贵金属活性组份吸附率最高只能达到95％。

发明内容

本发明的目的在于提供一种催化剂载体炭表面的氧化处理方法。通过该方法处理的载体炭比表面积、亚甲蓝吸附值大，贵金属活性组份分散度高，含氧官能团、灰分含量低，贵金属活性组份吸附率高。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是如下设计的：

一种载体炭表面的氧化处理方法，其特征在于：

包括以下步骤

(1)酸处理

将粉末活性炭、重量浓度为2-12％的硝酸溶液按1∶3-10重量比的比例混合，在温度30-50℃下处理1-2小时，

(2)过滤洗涤

将步骤(1)中处理好的粉末活性炭悬浮液进行过滤，用水洗涤滤渣，至洗涤水PH值为6.5-7，

(3)超声辐射处理

将步骤(2)制得的粉末活性炭、水按1∶2-12的重量比配制成悬浮液，将所述悬浮液在30-60℃的温度条件下进行超声辐射处理20-120min，其中，超声波的能量控制在1-10W/cm²之间，

(4)微波处理

将步骤(3)中所得悬浮液过滤制得的粉末活性炭干燥后，在氮气N₂保护下，用频率为2450MHZ、功率为200-850W的微波于800-1100℃高温条件下处理5-15min得到改性载体炭。

本发明采用超声和微波对载体炭表面进行处理的新工艺，该法可以去除活性炭表面的大部分含氧官能团，明显提高活性炭表面的碱性和比表面积，降低活性炭的灰份含量，并且处理时间短，处理效率高，环保节能。本发明方法处理得到的载体炭与传统方法处理得到的载体炭性能上有较大的改进。见下表

本发明改性工艺与传统改性工艺对比