[发明专利]一种铜掺杂活性炭复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种铜掺杂活性炭复合材料，所述复合材料包括掺杂元素铜和石油焦基活性炭，其中，以所述复合材料的重量为基准，Cu的含量为1%～30%，石油焦基活性炭的含量为71%～98%，铜嵌入至石油焦基活性炭非晶缺陷和活性炭石墨微晶片层中，活性金属晶粒尺寸为0.5～7nm，铜掺杂活性炭复合材料比表面为700～2800m²/g。

2.按照权利要求1所述的铜掺杂活性炭复合材料，其特征在于：以所述复合材料的重量为基准，Cu的含量为5%～20%，石油焦基活性炭的含量为81%～94%。

3.按照权利要求1所述的铜掺杂活性炭复合材料，其特征在于：所述铜掺杂活性炭复合材料比表面为1200～2500m²/g。

4.按照权利要求1所述的铜掺杂活性炭复合材料，其特征在于：活性金属晶粒尺寸为1～5nm。

5.按照权利要求1所述的铜掺杂活性炭复合材料，其特征在于：所述复合材料中包含助剂，所述助剂为金属无机氧化物、分子筛中的一种或几种。

6.按照权利要求5所述的铜掺杂活性炭复合材料，其特征在于：所述金属无机氧化物为氧化铝、氧化钛、氧化锆、氧化铈、氧化镧中的一种或几种。

7.按照权利要求5所述的铜掺杂活性炭复合材料，其特征在于：所述分子筛为ZSM系列、SAPO系列、TS系列、全硅系列、Y系列、Beta系类、A系列分子筛中的一种或几种。

8.按照权利要求5所述的铜掺杂活性炭复合材料，其特征在于：以所述复合材料的重量为基准，助剂的含量为1%～10%。

9.按照权利要求5或8所述的铜掺杂活性炭复合材料，其特征在于：以所述复合材料的重量为基准，助剂的含量为3%～8%。

10.一种铜掺杂活性炭复合材料的制备方法，所述制备方法包括以下内容：

（1）将含铜前驱体化合物、石油焦及活化剂混合，混合均匀后活化，所述含铜前驱体化合物以Cu元素质量计、石油焦与活化剂的质量比为0.004～0.16：1：0.5～4；

（2）将步骤（1）所得样品进行洗涤、干燥，即得复合材料；

其中，步骤（1）中所述石油焦先进行预处理，所述预处理包括如下内容；

（1.1）将磷酸铵盐引入石油焦中，然后干燥；

（1.2）用含水蒸气气体对步骤（1.1）所得样品进行预处理。

11.按照权利要求10所述铜掺杂活性炭复合材料的制备方法，其特征在于：含铜前驱体化合物为甲酸铜、乙酸铜、草酸铜、硝酸铜、氢氧化铜、碱式碳酸铜、四氯合铜酸钠、四氯合铜酸二钾、氧化铜、氯化铜、硫酸铜、磷酸铜、碳酸铜中的一种或几种

12.按照权利要求10或11所述铜掺杂活性炭复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述含铜前驱体化合物为硝酸铜。

13.按照权利要求10所述铜掺杂活性炭复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（1.1）中所述磷酸铵盐为磷酸铵、磷酸氢铵、磷酸二氢铵中的一种或几种。

14.按照权利要求10或13所述铜掺杂活性炭复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（1.1）中所述磷酸铵盐为磷酸铵。

15.按照权利要求10所述铜掺杂活性炭复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（1.1）中所述干燥温度为60～130℃，干燥时间为2～8h。

16.按照权利要求10所述铜掺杂活性炭复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（1.1）中所述干燥温度为80～120℃，干燥时间为4～6h。