[发明专利]一种具有高比表面积的轻质多孔净污载体及其制备方法

权利要求书

1.一种具有高比表面积的轻质多孔净污载体，其特征在于，包括壳壁，所述壳壁为若干个曲面薄壁相互连接而成的骨架状结构，所述壳壁内部有多个相互连通的孔洞，所述壳壁材质包括灰渣、高岭土、氧化铁、氧化铝、硅酸钠和玻璃纤维。

2.根据权利要求1所述的一种具有高比表面积的轻质多孔净污载体，其特征在于，所述壳壁的壁厚2～5mm。

3.一种具有高比表面积的轻质多孔净污载体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)先将灰渣球研磨分散，再将灰渣、高岭土、氧化铁、氧化铝、硬脂酸和短切玻璃纤维放入烘箱中烘干，然后将将灰渣、高岭土、氧化铁、氧化铝、硬脂酸和短切玻璃纤维进行均匀混合获得混合粉料，将混合粉料倒入粉料沸腾槽中；

2)将可发性聚苯乙烯颗粒放置于密闭容器中，通入水蒸气加热，将聚苯乙烯颗粒预发泡并在空气中冷却至室温；

3)向预发泡的聚苯乙烯颗粒表面喷洒水玻璃溶液，喷洒过程中不断翻动聚苯乙烯颗粒直至所有颗粒表面均包覆了一层水玻璃溶液，然后静置一段时间以提高包覆层的粘度及流变性；

4)将包覆了水玻璃溶液的聚苯乙烯颗粒倒入粉料沸腾槽的筛网上，进气管中通入二氧化碳气体一段时间，使聚苯乙烯颗粒表面均匀包裹一层混合粉料；

5)重复上述步骤3)和步骤4)若干次，即获得表面包覆了壳壁的颗粒坯料；

6)将颗粒坯料放置于密闭不锈钢成形模具中，模具上开设有排气孔，加入颗粒坯料；将模具放置于电炉中从室温开始随炉升温，然后再随炉冷却至室温，开模即可获得成形的轻质多孔净污载体。

4.根据权利要求3所述的一种具有高比表面积的轻质多孔净污载体的制备方法，其特征在于，步骤1)中，先将灰渣球研磨分散至20～30目，再将灰渣、高岭土、氧化铁、氧化铝、硬脂酸和长度为4～6mm的短切玻璃纤维放入烘箱中60℃的烘干2～3h，然后将灰渣、高岭土、氧化铁、氧化铝、硬脂酸和短切玻璃纤维按重量比70:25:2:2:0.5:0.5进行均匀混合获得混合粉料，将混合粉料倒入粉料沸腾槽中。

5.根据权利要求3所述的一种具有高比表面积的轻质多孔净污载体的制备方法，其特征在于，步骤2)中，将直径为0.4～0.5mm的可发性聚苯乙烯颗粒放置于密闭容器中，通入100～130℃的水蒸气加热2～6min，将聚苯乙烯颗粒预发泡至6～12mm并在空气中冷却至室温。

6.根据权利要求3所述的一种具有高比表面积的轻质多孔净污载体的制备方法，其特征在于，步骤3)中，向预发泡的聚苯乙烯颗粒表面喷洒模数为2.5～3.0的水玻璃溶液，喷洒过程中不断翻动聚苯乙烯颗粒直至所有颗粒表面均包覆了一层水玻璃溶液，然后静置10～15min，以提高包覆层的粘度及流变性。

7.根据权利要求3所述的一种具有高比表面积的轻质多孔净污载体的制备方法，其特征在于，步骤4)中，将包覆了水玻璃溶液的聚苯乙烯颗粒倒入粉料沸腾槽的筛网上，底部进气管7中通入70℃～80℃的二氧化碳气体3～5min，使聚苯乙烯颗粒表面均匀包裹一层混合粉料。

8.根据权利要求3所述的一种具有高比表面积的轻质多孔净污载体的制备方法，其特征在于，步骤5)中，重复上述步骤3)和步骤4)2～3次，即获得表面包覆了壳壁的颗粒坯料。

9.根据权利要求3所述的一种具有高比表面积的轻质多孔净污载体的制备方法，其特征在于，步骤6)中，将颗粒坯料放置于密闭的不锈钢成形模具中，模具上开设有排气孔，向模具中加入颗粒坯料，加入的颗粒坯料体积为不锈钢成形模具内腔容积的1/2～2/3；将模具放置于电炉中从室温开始随炉升温，首先以3～5℃/min的速度升温至600℃并恒温30min，然后以20～25℃/min的速度升温至1285℃并恒温30min，然后随炉冷却至室温，开模即可获得成形的轻质多孔净污载体。