[发明专利]负载阳离子表面活性剂的球形活性炭、其制备方法和用途

权利要求书

1.一种改善负载阳离子表面活性剂的球形活性炭对十二烷基苯磺酸钠吸附性能方法，其中，包括：

1.1球形聚合物的制备

在50升的聚合釜中加入18升水，加热至45℃，在搅拌状态下分别加入10g碳酸镁、20g明胶和0.15g次甲基蓝，搅匀后加入由3kg甲基苯乙烯、1kg双戊烯和20g过氧化苯甲酰混合而成的油相，再加入1.0kg石蜡，封闭聚合釜，向聚合釜内通入干净的压缩空气，保持釜内气相压力为0.02MPa；然后，开启搅拌，将釜内液珠调至适当粒度，升温至80℃，保温12小时，再升温至100℃，保温20小时，经过滤、洗涤、干燥和筛分，得到粒度为1.5mm～2.5mm的球形聚合物2.35kg；

1.2磺化和碳化

将质量比为1:3的步骤1.1得到的球形聚合物与浓硫酸混合，随后将混合物加入耐酸旋转管式炉，在氮气气氛和水蒸气气氛下，其中，水蒸气占15体积％，以2℃/min的加热速度进行如下磺化处理：

加热至60℃，停留60分钟；

加热至130℃，停留100分钟；

加热至160℃，停留150分钟；

所述过程可以很好的实现对球形聚合物的磺化处理；

以3℃/min的加热速度继续升温，且在氧气的体积百分比为3％的混合气氛中，进行碳化处理：

加热至550℃，停留360分钟；

加热至950℃，停留240分钟；降温，得到碳化产物；

1.3碱液处理

取25g氢氧化钾溶解于无水乙醇中，搅拌至氢氧化钾全部溶解，制备得到碱性醇溶液，其中氢氧化钾和乙醇的摩尔比为1:15；将500g步骤1.2的碳化产物与碱性醇溶液混合，搅拌4小时；使用无水乙醇洗涤3-5次后经烘箱110℃烘干；

1.4阳离子表面活性剂处理

取步骤1.3碱液处理后的产物与十六烷基三甲基溴化铵的水溶液混合，混合体系中，产物与阳离子表面活性剂的质量比为1:1；浸泡8小时后，制备得到阳离子表面活性剂负载的产物；

1.5活化

在旋转管式炉中，水蒸汽和氮气的混合气氛下，其中水蒸气占25体积％，将步骤1.4得到的阳离子表面活性剂处理后的产物以3℃/min的速度加热至750℃，停留300min后，再在二氧化碳和氮气的混合气氛下，其中二氧化碳占35体积％，以2℃/min的速度加热至980℃，停留300min，降温；

制备得到球形活性炭GSC1，收率以聚合物计为52％；产品中值粒径为0.82mm，比表面积为1089m²/g，阳离子表面活性剂的负载量为12.4wt％；

在氮气保护下，将上述制备的活性炭投放至含有十二烷基苯磺酸钠的浓度为10mg/L的废水溶液中；所述活性炭的投炭量为800mg/L；吸附时间为30min；吸附温度为25℃的条件下，对进行吸附性能测试。