[发明专利]一种复合活性炭超滤滤芯以及制备方法

权利要求书

1.一种复合活性炭超滤滤芯，其特征在于，由以下质量百分比的原料制备而成：

50％～60％的花生壳活性炭；

10％～20％的高岭土；

10％～15％的氧化石墨烯粉末；

5％～15％的硅藻土；

5％～10％的食用级聚乙烯；

其中，以上各组分的重量百分含量之和为100％。

2.根据权利要求1所述的复合活性炭超滤滤芯，其特征在于，所述花生壳活性炭是由花生壳粉末经过碳化活化制得。

3.根据权利要求1所述的复合活性炭超滤滤芯，其特征在于，所述硅藻土的平均颗粒粒径为5～8μm，所述高岭土的平均颗粒粒径为3～6μm；所述氧化石墨烯粉末的平均颗粒粒径为2～5μm，所述食用级聚乙烯的粒度为200目。

4.一种根据权利要求1～3任意一项权利要求所述的复合活性炭超滤滤芯，其特征在于，花生壳活性炭的制备包括以下步骤：

(1)花生壳的预处理：将花生壳水洗，烘干后，使用粉碎机粉碎，筛分，制成花生壳粉末，取30～50目花生壳置于干燥器中备用。

(2)用活化剂浸渍花生壳：将步骤1得到的花生壳粉末加入到质量分数为60％的磷酸溶液中搅拌，花生壳粉末与磷酸溶液的质量比为1:3～5，水浴加热至50～60℃，浸渍10～12h，真空干燥后，研磨处理，得到花生壳活性原料；

(3)炭活化得到半成品活性炭：将步骤2得到的花生壳活性原料放到坩埚中，将坩埚放入马弗炉中，在氮气保护下高温煅烧，加热温度为400～600℃，加热时间为1～2h，升温速率为5～10℃/min，氮气流速为40～60mL/min，得到半成品活性炭；

(4)精制得到活性炭成品：对半成品活性炭先用2～5mol/L盐酸清洗后再用蒸馏水洗涤至pH＝7，在100～120℃烘箱中烘干，研磨，筛分，即得花生壳活性炭成品。

5.权利要求4所述的复合活性炭超滤滤芯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将花生壳活性炭、高岭土、氧化石墨烯粉末、硅藻土和食用级聚乙烯按比例称量后得到混合原料，将所述混合原料与水混合均匀，超声波分散100～120min；

(2)将步骤1所得的分散液加入到球磨罐中，球磨后，取出浆料，将除去气泡后的浆料，静置熟化6-8h，得到注浆成型用的浆料；

(3)将注浆成型用的浆料倒入石膏模的型腔中成型，获得空心的滤芯胚体，将石膏模脱气处理后，把滤芯胚体从石膏模内脱出，得到复合活性炭超滤滤芯生坯；

(5)将生坯在90～120℃干燥18～20h，然后在800～1000℃下烧结2～3h，待冷却到室温，即得复合活性炭超滤滤芯。

6.根据权利要求5所述的复合活性炭超滤滤芯的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述混合原料与水的质量比为1：1～3。

7.根据权利要求5所述的复合活性炭超滤滤芯的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述分散液的总质量与磨球的质量比为1∶2～3，球磨的转速为1000～1500rpm，球磨的时间为10～15h。