[发明专利]一种活性炭复合载体的制备方法有效

专利信息
申请号: 201911417745.7 申请日: 2019-12-31
公开(公告)号: CN113117730B 公开(公告)日: 2023-04-07
发明(设计)人: 周建华;赵越;蒋广安;李宝忠;郭宏山 申请(专利权)人: 中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院
主分类号: B01J29/70 分类号: B01J29/70;B01J32/00;B01J20/20;B01J20/30;C02F1/28;B01D53/02;C02F1/72;C02F1/78;C02F101/30;C02F101/34
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摘要:
搜索关键词: 一种 活性炭 复合 载体 制备 方法
【说明书】:

发明公开了一种活性炭复合载体的制备方法,所述制备方法包括如下内容:(1)硅铝粘土改性处理;(2)制备载体前体;(3)将载体前体与有机溶剂混合处理,得到第二物料;(4)将第二物料进料至氢氧化钠溶液中,混匀后进行水热处理,然后经冷却、洗涤和固液分离,最后将分离得到的固相物料进行干燥和焙烧得到复合载体。复合载体内部三级孔道中形成交联互通结构,可以加强有机污染物在载体内部的传质能力,有效促进复合载体对污染物的脱除能力。

技术领域

本发明属于催化材料技术领域,特别是涉及一种含活性炭复合载体的制备方法。

背景技术

随着环境污染问题的加剧,处理有机污染物的高级氧化技术,以生成强氧化性自由基为标志,对有机污染物的降解具有显著的效果。均相催化剂在使用过程中易流失、生成沉淀物,造成二次污染,非均相催化剂具有活性组分不易流失,易分离,工艺简单的优点,成为研究的热点。活性炭作为有机污染物处理催化剂载体有着孔隙发达、比表面积大、吸附能力强、活性位点丰富、耐热、耐酸碱、表面官能团易调变的优点。但是多数成型活性炭存在着机械强度差,磨耗高,与活性金属相互作用力弱的缺点,易发生粉末堵塞及金属离子流失,造成二次污染,限制了其在环保领域中的应用。

硅铝粘土成型后具有很好的强度,但通常孔径较大,吸附能力较弱,对催化反应贡献不多。分子筛具有规则的孔道,是良好的催化剂载体,但存在着价格昂贵,成型困难等问题,制约了其应用。本发明采用廉价易得的活性炭与硅铝粘土形成复合载体前驱体,并经后处理形成分子筛结构,明显提高催化剂的催化性能。

CN201810267791.2公开了凹凸棒土/活性炭复合非均相芬顿催化材料的制备方法,利用价廉易得的天然矿物材料——凹凸棒土和具有较强吸附能力的活性炭作为载体,与铜、锰金属氧化物相结合。该新型复合催化材料,可以有效催化过氧化氢处理污水,对有机染料废水、化工、CNC切削液废水等领域等难处理工业废水污染物具有良好的脱色和降解效果。

CN201410732810.6公开了一种包含活性炭、海泡石和氧化钛三种组分的复合载体,以PEG-2000作为复合催化剂的扩孔剂,经特定的改性、复合、扩孔工艺,制得具有特殊孔结构和高比表面积的载体材料。

CN201210238273.0公开了沸石-活性炭-凹土复合载体烟气脱硝催化剂的制备方法,首先,稻壳经粉碎、炭化,添加碱及铝源溶液合成沸石-活性炭;随后,沸石-活性炭、水与凹土混合后搅拌、抽滤、挤条、烘干、煅烧成型,再浸渍硝酸铜乙酸溶液;最后,混合物在氮气保护下高温煅烧制备沸石-活性炭-凹土复合载体脱硝催化剂。本发明为物料的简单混合成型,孔道之间连通性不好,有机物反应传质效率不高。

发明内容

针对现有技术中的问题,本发明提供一种活性炭复合载体的制备方法,所述制备方法在制备过程中通过引入有机纤维短切丝,在载体前驱体中预留下纤维丝的交联网状结构,最后再通过有机溶剂除去有机纤维,并在复合载体内部三级孔道中形成交联互通结构,可以加强有机污染物在载体内部的传质能力,有效促进复合载体对污染物的脱除能力。

本发明第一方面提供一种活性炭复合载体的制备方法,所述制备方法包括如下内容:

(1)硅铝粘土改性处理:将硅铝粘土进行焙烧处理,冷却后得到第一物料;

(2)制备载体前体:将第一物料、有机纤维短切丝和活性炭混合均匀,然后加入粘结组分和水,经混捏和成型处理后进一步在无氧条件下热处理,得到载体前体;

(3)将步骤(2)得到的载体前体与有机溶剂混合处理,得到第二物料;

(4)将步骤(3)得到的第二物料进料至氢氧化钠溶液中,混匀后进行水热处理,然后经冷却、洗涤和固液分离,最后将分离得到的固相物料进行干燥和焙烧得到复合载体。

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