[发明专利]一种基于载银活性炭的复合材料及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及水处理材料领域，具体是一种基于载银活性炭的复合材料及其制备方法和用途。

背景技术

我国是目前世界上最贫水的13个国家之一，随着水体富营养化的日趋严重，我国的水质情况令人堪忧。随着工业发展，城市生活饮用水水源受污染程度日益加剧，同时随着生活水平的提高，人们对饮用水质的要求以及饮用水质标准越来越严格。

目前市场上用于水处理的活性炭材料，其作用原理主要是通过物理吸附作用的方式将污染物与水进行分离。活性炭由于具有巨大的比表面积及发达的空隙结构，因此对水中溶解态有机物如酚类化合物等具有较强的吸附能力，适用于饮用水深度净化。但采用活性炭为水处理剂，存在一些问题，如活性炭的吸附量与成本的比值还需进一步提高，且其吸附为物理吸附，容易在吸附过程中脱附，造成二次污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种吸附能力高、对重金属吸附稳定、无二次污染的一种基于载银活性炭的复合材料及其制备方法和用途，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于载银活性炭的复合材料，由以下按照重量份的原料组成：载银活性炭20-25份、明矾1-5份、雷尼镍5-10份、二氧化钛0.1-2份、铝酸钙4-8份、麦饭石15-20份、低聚3-氨丙基三乙氧基硅烷1-3份。

作为本发明的进一步方案，本发明由以下按照重量份的原料组成：载银活性炭22-24份、明矾2-4份、雷尼镍6-8份、二氧化钛0.5-1.5份、铝酸钙5-7份、麦饭石16-18份、低聚3-氨丙基三乙氧基硅烷1.5-2.5份。

作为本发明的进一步方案，本发明由以下按照重量份的原料组成：载银活性炭23份、明矾3份、雷尼镍7份、二氧化钛1份、铝酸钙6份、麦饭石17份、低聚3-氨丙基三乙氧基硅烷2份。

作为本发明的进一步方案，本发明的载银活性炭的生产方法，具体步骤为：(1)用稀硝酸洗涤活性炭初品，再用清水洗涤；其中，所述硝酸银的浓度为1.65wt%；

(2)将步骤(1)得到的活性炭浸入硝酸银水溶液中，浸泡45-50小时后，温度控制在95-105℃烘干；其中，所述硝酸银水溶液的浓度为8g/L；

(3)将浓度为45wt%的氨水与有机酸按重量比4.2：1.5配制还原液；

(4)将步骤(2)烘干后的活性炭倾入步骤(3)配制的还原液中搅拌3.5-4.5小时，冷却后即为湿的载银活性炭，温度控制在100-110℃烘干烘干即得。

本发明还提供一种基于载银活性炭的复合材料的制备方法，由以下步骤组成：

1）将低聚3-氨丙基三乙氧基硅烷与载银活性炭研磨，过150目筛，制得混合物A；

2）将麦饭石与雷尼镍混合后，再加入二者12-15倍质量的蒸馏水，然后对其进行超声处理，超声处理条件为：温度55℃，超声功率500W，超声时间60min；制得混合物B；

3）将明矾、二氧化钛与铝酸钙三者混合后，再加入三者6-10倍质量的蒸馏水，然后对其进行超声处理，超声处理条件为：温度60℃，超声功率450W，超声时间60min；制得混合物C；

3）将混合物A、B置入混合物C中，再对其进行超声处理，超声处理条件为：温度50℃，超声功率500W，超声时间65min；制得混合物C；

4）将混合物D置入105℃的烘箱中烘干，制得混合物E；

5）将混合物E置入反应釜中高温煅烧7h，高温煅烧温度为650℃，再降至室温，即得一种基于载银活性炭的复合材料。

作为本发明的进一步方案，本发明所述的基于载银活性炭的复合材料用于制备水处理剂中的用途。

水处理装置，包括水处理剂和用以装载水处理剂的容器，所述水处理剂含有上述一种基于载银活性炭的复合材料。

活性炭是一种含碳材料制成的外观呈黑色，内部孔隙结构发达，比表面积大、吸附能力强的一类碳素材料，是一种常用的吸附剂、催化剂或催化剂载体。活性炭有着广泛的用

途，为了提高活性炭的应用质量，需要对采用物理法生产的活性炭进行酸化处理，本发明选用粉碎后的活性炭，活性炭的颗粒细度≤0.5毫米。