[发明专利]一种生物陶复合材料及其袋装产品、制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种生物陶复合材料及其袋装产品、制备方法和应用，吸附性复合材料能够快速吸附VOC气体及水中多环芳烃，快速吸附固定高放射性碘，吸附放射性铯并快速过滤吸附挥发到大气中的碘铯气溶胶。一种吸附性复合材料，包括：多孔陶瓷载体，其含有碳；零价铁，其形成于所述介孔载体内和/或所述介孔载体上；以及零价铜，其形成于所述介孔载体内和/或所述介孔载体上。

技术领域

本发明属于吸附材料领域，涉及一种吸附性复合材料及其袋装产品、制备方法和应用。

背景技术

传统吸附材料如活性炭的存在以下问题：吸附有毒气体如甲苯、苯和多环芳烃等VOC虽然速度快但不能降解，很快吸附饱和；饱和后需要高温(110℃以上)一氧化碳和水蒸气进行再生；对放射性碘的吸附后，高温(65℃以上)时容易脱落；对放射性物质吸附后难以实现物理减容。

零价铜作为新型催化剂取代贵金属催化剂，一直是化工领域的热点。但在常温下，零价铜难以存在，多以氧化铜的形式共生，因此难以稳定地实现工业控制。例如石化材料合成中的加氢合成(例如一氧化碳加氢合成甲醇)。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足和问题，本发明的第一个目的是提供一种吸附性复合材料，其能够快速吸附VOC气体及水中多环芳烃，快速吸附固定高放射性碘，吸附放射性铯并快速过滤吸附挥发到大气中的碘铯气溶胶。

本发明的第二个目的是提供一种上述吸附性复合材料的袋装吸附性复合材料产品。

本发明的第二个目的是提供一种吸附性复合材料的制备方法，其能够以简单的方式制得上述吸附性复合材料。

本发明的第三个目的是提供一种吸附性复合材料的应用，包括在VOC气体及水中多环芳烃的吸附、或高放射性碘的吸附和固定、或放射性铯的吸附、或挥发到大气中的碘铯气溶胶的过滤吸附中的应用。

根据本发明的第一方面，本发明采用如下技术方案：

一种吸附性复合材料，包括：

多孔陶瓷载体，其含有碳；

零价铁，其至少形成于所述多孔陶瓷载体的孔内；以及

零价铜，其至少形成于所述多孔陶瓷载体的孔内。

优选地，所述零价铁和所述零价铜的质量比为1∶5～1∶20。

更优选地，所述零价铁和所述零价铜的质量比为1∶3～1∶15。进一步地，所述零价铁和所述零价铜的质量比为1∶4.5～1∶10。

优选地，所述多孔陶瓷载体具有纳米孔和/或微米孔，至少所述纳米孔和/或所述微米孔的孔壁上形成有所述零价铁和所述零价铜。在一些实施例中，多孔陶瓷载体的表面上也形成有所述零价铁和零价铜。

更优选地，所述多孔陶瓷载体为具有孔径为1～50nm的介孔的介孔载体。具体地，所述多孔陶瓷载体的粒径为0.1～5mm。

优选地，所述多孔陶瓷载体中碳的质量百分比为2～30％。

优选地，所述多孔陶瓷载体由包含陶瓷原料和活性细菌的混合物焙烧形成，所述活性细菌为所述多孔陶瓷载体中碳的碳源。

更优选地，所述陶瓷原料包括硅藻土和膨润土中的一种或两种。

根据本发明的第二个方面，本发明采用如下技术方案：

一种袋装吸附性复合材料产品，包括密封袋及如上所述的吸附性复合材料，所述吸附性复合材料密封在所述密封袋内。

优选地，所述吸附性复合材料的孔中填充有惰性气体。具体地，所述惰性气体为氦气。氦气具体位于吸附性复合材料的多孔陶瓷载体的孔内，使用时氦气因为分子量小，易于释出从而腾出空间，加快吸附速度。