[发明专利]一种煤矸石基多孔复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种煤矸石基多孔复合材料，其特征在于，所述煤矸石基多孔复合材料包括：煤矸石基多孔骨架、活性载体和活性组分；

所述活性载体位于所述煤矸石基多孔骨架孔壁表面；

所述活性组分负载于所述活性载体中；

所述煤矸石基多孔复合材料由包括以下步骤的方法制备得到：

（1）将煤矸石破碎，得到煤矸石细粉，经热处理后发泡，得到煤矸石基多孔骨架；

（2）将步骤（1）得到的煤矸石基多孔骨架的孔壁表面用活性载体和活性组分进行改性，得到所述煤矸石基多孔复合材料；

步骤（2）中所述改性包括以下步骤：

（1’）将步骤（1）得到的煤矸石基多孔骨架抽真空，浸渍在铝盐与尿素的混合溶液中，之后进行过滤，将滤饼干燥并热处理后，再置于尿素与镁盐混合溶液中反应，之后取出，洗涤得到具有活性载体的煤矸石基多孔骨架；

（2’）将步骤（1’）得到的具有活性载体的煤矸石基多孔骨架置于活性组分脱气去离子水溶液中反应，之后取出，在保护性气体下洗涤、烘干。

2.根据权利要求1所述的煤矸石基多孔复合材料，其特征在于，所述活性载体包括双金属氢氧化物。

3.根据权利要求1所述的煤矸石基多孔复合材料，其特征在于，所述活性组分包括亚氨基二琥珀酸阴离子、乙二胺四乙酸阴离子或氨基三乙酸阴离子中任意一种。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的煤矸石基多孔复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

（1）将煤矸石破碎，得到煤矸石细粉，经热处理后发泡，得到煤矸石基多孔骨架；

（2）将步骤（1）得到的煤矸石基多孔骨架的孔壁表面用活性载体和活性组分进行改性，得到所述煤矸石基多孔复合材料；

步骤（2）中所述改性包括以下步骤：

（1’）将步骤（1）得到的煤矸石基多孔骨架抽真空，浸渍在铝盐与尿素的混合溶液中，之后进行过滤，将滤饼干燥并热处理后，再置于尿素与镁盐混合溶液中反应，之后取出，洗涤得到具有活性载体的煤矸石基多孔骨架；

（2’）将步骤（1’）得到的具有活性载体的煤矸石基多孔骨架置于活性组分脱气去离子水溶液中反应，之后取出，在保护性气体下洗涤、烘干。

5.根据权利要求4所述的煤矸石基多孔复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述破碎包括机械破碎。

6.根据权利要求5所述的煤矸石基多孔复合材料的制备方法，其特征在于，所述机械破碎包括压碎、冲击破碎或球磨。

7.根据权利要求6所述的煤矸石基多孔复合材料的制备方法，其特征在于，所述球磨的速率为300-400 rpm。

8.根据权利要求6所述的煤矸石基多孔复合材料的制备方法，其特征在于，所述球磨的时间为4-8 h。

9.根据权利要求4所述的煤矸石基多孔复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述煤矸石细粉的粒径为0.1-10 μm。

10.根据权利要求4所述的煤矸石基多孔复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述热处理的温度为500-900℃。

11.根据权利要求4所述的煤矸石基多孔复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述热处理的时间为2-10 h。

12.根据权利要求4所述的煤矸石基多孔复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述发泡包括以下步骤：将分散剂、发泡剂、造孔剂、结合剂、煤矸石细粉与水混合得到浆料，搅拌发泡，之后注模、干燥，接着升温焙烧，得到所述煤矸石基多孔骨架。

13.根据权利要求12所述的煤矸石基多孔复合材料的制备方法，其特征在于，所述分散剂包括十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠或十六烷基硫酸钠中任意一种。