[发明专利]固体载体、系统和方法

权利要求书

1.一种用于制造具有可选地官能化的碳纳米管(CNT)的惰性固体载体的方法，其包括以下步骤：

i)提供惰性固体载体和至少一种催化金属，所述至少一种催化金属与所述载体相连，或者吸收在所述载体中，或者吸附/沉积在所述载体上，所述金属可选地选自由铁、钴、镍、钼及其组合组成的组；

ii)向所述催化金属供应气态、液态或固态碳源；

iii)通过化学气相沉积(CVD)，在所述催化金属处将至少部分的所述碳源沉积为碳纳米管，其稳定地连接到所述惰性固体载体；

其中，所述惰性固体载体是具有超纳米粒度分布的微粒、颗粒或丸粒形式。

2.如前一项权利要求所述的方法，其中，所述惰性固体载体选自由铝硅酸盐(例如：莫来石)、硅铝酸盐、石英砂、石英、矾土或氧化铝(例如：刚玉)、碳化硅、氮化硅、氧化锆、碳酸钙镁(例如：白云石)、粘土耐火材料、沸石(例如天然或合成的)及其组合组成的组。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述惰性固体载体是石英砂。

4.一种惰性固体载体，所述惰性固体载体包含沉积在所述载体上并稳定地连接到所述载体的可选地官能化的CNT，所述载体包含至少一种催化金属，所述至少一种催化金属与所述载体相连，或者吸收在所述载体中，或者吸附/沉积在所述载体上，其中，所述惰性固体载体是具有超纳米粒度分布的微粒、颗粒或丸粒形式。

5.如前一项权利要求所述的惰性固体载体，其中，所述CNT呈在所述催化金属处聚集的散布束或缠结的形式。

6.一种用于吸附至少一种有机物质、例如至少一种有机污染物的系统(10)，其包括前一项权利要求所述的惰性固体载体，所述碳纳米管被配置为选择性吸附所述有机物质，其中，所述吸附系统(10)包括：

-外壳(1)，其界定内部隔室(2)，在所述内部隔室(2)中布置有由多个包含CNT的所述惰性固体载体形成的吸附床(4)；

-用于将待净化液体供应到吸附床(4)的第一供应管道(6)，所述待净化液体包含所述至少一种有机物质；

-用于将来自所述至少一种有机物质的至少部分净化的液体输送到所述内部隔室(2)之外的第一出口管道(8)。

7.如前一项权利要求所述的吸附系统，其包括：

-所述吸附床(4)上的待净化液体的分配装置(12)，其位于第一供应管道(6)的一端；和

-所述至少部分净化的液体的收集装置(14)，其布置在所述吸附床(4)内部或下方并且流体连接到第一出口管道(8)。

8.如权利要求6或7所述的吸附系统，其包括：

-用于将极性非质子溶剂(再生溶剂)、例如丙酮或二甲亚砜(DMSO)供应到所述吸附床(4)的第二管道(16)；

-第二出口管道(18)，其用于将包含从所述惰性固体载体的CNT脱附的所述至少一种有机物质的所述再生溶剂输送到所述内部隔室(2)之外；

-加热装置(20)，其与所述吸附床(4)热接触，优选容纳在所述吸附床(4)内，以从所述床(4)蒸发所述再生溶剂的残余物；

-穿过所述外壳(1)的蒸发的再生溶剂的排气口(22)。

9.如权利要求6-8中任一项所述的吸附系统，其中，所述吸附床(4)具有与吸附在所述CNT上的有机物质的量无关的真空系数(40-48％)，对于平均尺寸分布为0.2mm至2mm的所述惰性固体载体的堆积物，所述系数为35％至60％，优选为40％至55％，甚至更优选为40.5％至48％。