[发明专利]活性炭水泥复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于一种新型功能材料与复合材料领域，具体涉及一种活性炭水泥复合材料及其制备方法。

背景技术

活性炭是一种重要的多孔功能材料，具有独特的孔隙结构和表面活性官能团，化学性质稳定，耐酸、碱、热，不溶于水和有机溶剂，广泛地应用于液相和气相的吸附、脱色、精制、分离、催化领域，在食品、医药、化工、环保等方面有重要意义。但是随着人们对活性炭的需求，质量要求的不断提高，活性炭也显现出诸多的缺点，例如强度低，大多产品为粉状、粒状，易造成粉尘污染，使用寿命短，回收再生使用费用高等，严重制约了活性炭的发展，成为业界的焦点。

发明内容

本发明的目的是提供一种活性炭水泥复合材料及其制备方法，利用水泥做结合剂，将原本松散的活性炭材料，制成具有固定形状与较高强度的活性炭水泥制品。除了具有各种观赏与装饰装修功能外，更重要的是还可发挥活性炭吸附与再生特性，可以广泛的应用于工业、农业、环境治理、空气净化、水处理、日常生活的诸多领域，拓展了活性炭和水泥材料的应用领域，对保护环境、构筑循环经济与和谐社会，具有十分重大的意义。

一种活性炭水泥复合材料的原料组成按质量百分比表示为：活性炭10～80％；水泥10～70％；砂0～40%；水20~40%；所述的活性炭为市售的各种活性炭粉末；所述的水泥为市售的各种水泥；所述的砂为细度小于20目筛的普通建筑硅砂。制备的基本过程为：采用活性炭粉末、水泥和硅砂为原料，经过混料、成型、养护、干燥步骤制备一种活性炭水泥复合材料。

本发明的效益和优越性在于：本发明原料易得、方法简单、成本低廉、用途广泛，性能优异。本发明均以市售的活性炭、水泥与硅砂为原料，可采用现行的各种水泥制品的成型方法，可以制成固定的形状。易于再生使用，解决了活性炭强度低、使用寿命短、回收困难等缺点，广泛适用于装饰装修，催化剂、催化剂载体及水与空气的净化处理。很适合大规模工业化生产。

具体实施方式

按照质量份数：活性炭10～80％；水泥10～80％；砂0～40%；水20~40%。

所述的活性炭为市售的活性炭粉末。

所述的水泥为市售的水泥

所述的砂为普通建筑硅砂。

具体制备步骤为：

（1）     混料：将原料按一定的配比称量，投入混料机中，搅拌混匀;

（2）     加水：根据成型工艺的要求加入适量的水，继续混合搅拌均匀，得到不同的粉料或浆料;

（3）     成型：将粉料置于钢模中，用压制成型的方式制成各种形状的坯体；或用浇注成型的方式将浆料倒入各种模具中捣实，凝固后制成坯体;

（4）养护：将上述成型并凝固好的坯体放在水中养护28天;

（5）干燥：将养护好后的制品取出晾干或烘干，即可得到本专利产品。

 

下面结合具体实施例对本发明内容进行具体说明，但是本发明不仅限于此：

实施例1：

利用市售32.5R硅酸盐水泥、市售椰子壳活性炭粉末、建筑硅砂为原料制备活性炭水泥复合材料。其原料配方如下：椰壳活性炭47%，水泥40%，硅砂13%； 外加水20%

制备步骤：

a)    混料：先将建筑硅砂通过20目筛备用。再按上述的配比称各种原料，投入混料机中，混匀。

b)    加水造粒：将混匀后的粉体加入自来水继续混合、过30目筛，得到一定大小的团粒粉料。

c)    成型：将经过造粒后的粉料置于钢模中，用压力机压制成坯体，放置一天。

d)    养护：将上述初步凝固后的坯体品放在水中养护28天。

e)    干燥：将养护后的样品放在110℃的烘箱中烘干。

性能测试：

(1)   碘吸附值：402.88mg/g

(2)   甲醛吸附率：13.30%

(3)   苯吸附率：20.14%

(4)   抗压强度：13.89Mpa

实施例2：

利用市售42.5R硅酸盐水泥、市售活性炭粉末、建筑硅砂为原料制备活性炭水泥复合材料。其原料配方如下：活性炭粉末25%，水泥50%，硅砂25%；外加水40%。 

制备步骤：

（a）混料：先将建筑硅砂通过20目筛备用。再按上述的配比称各种原料，投入混料机中，混匀

(b) 加水：将混匀后的粉体加入适量自来水后继续混合、得到粘稠的浆料。

(c) 成型：把浆料倒入塑料模具中，振实后放置一天。