一种氨水改性桉木活性炭吸附剂的制备方法及应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112705166A(43)申请公布日2021.04.27(21)申请号202110009900.2(22)申请日2021.01.05(71)申请人桂林理工大学地址541004广西壮族自治区桂林市建干路12号(72)发明人卢泽曾惠婷张康石清亮张华(51)Int.Cl.B01J20/20(2006.01)B01J20/30(2006.01)C02F1/28(2006.01)C02F101/22(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种氨水改性桉木活性炭吸附剂的制备方法及应用(57)摘要本发明公开了一种氨水改性桉木活性炭吸附剂的制备方法及应用。将桉木粉末浸泡在磷酸溶液中，浸泡后的桉木粉末放置于马弗炉内高温热解、冷却、洗涤；过滤、干燥、研磨过筛，得到桉木活性炭；将所得桉木活性炭，置于乙二醇中，经过超声波处理，再加入氨水，磁力搅拌，所得均一的混合液装入到反应釜中，干燥、冷却、洗涤；过滤、干燥、研磨过筛，得到氨水改性桉木活性炭吸附剂。本发明先采用磷酸活化法制备活性炭，再进行氨水改性，工艺流程简单，条件易行；负载氨基后的复合桉木活性炭相较于原始活性炭，能够通过静电吸附、氢键作用和氧化还原作用，大大增强对水溶液中Cr(VI)的去除能力；所制备吸附剂可广泛应用于工矿企业含Cr(VI)废水的处理工序。CN112705166ACN112705166A权利要求书1/1页1.一种氨水改性桉木活性炭吸附剂的制备方法，其特征在于具体步骤为：(1)将桉木锯成块，切成薄片，清洗并干燥后，置于粉碎机中粉碎并过30目筛，得到桉木粉末备用；(2)称取10g步骤(1)所得桉木粉末浸泡于40mL的质量百分比浓度为40％的磷酸溶液中，室温条件下浸泡8～10h；(3)将步骤(2)所得的浸泡后的桉木粉末放置于200mL坩埚中，置于马弗炉内，在500℃～600℃条件下热解1～2h，升温速率为10℃/min；(4)将步骤(3)所得产物冷却至室温，采用去离子水洗涤，并置于100mL的离心管中进行固液分离，倒掉上清液，重复以上操作，直到滤液的pH值在中性稳定，过滤；(5)将步骤(4)所得产物置于培养皿中，放在60℃～80℃的烘箱中烘18～24h，然后研磨并过200目筛，获得桉木活性炭；(6)于100mL烧杯中加入0.5g步骤(5)所得桉木活性炭，再加入60mL乙二醇，置于超声波清洗器中超声20～30min后，再加入20～30mL氨水，置于100rpm磁力搅拌器中搅拌30～45min，所得均一的混合液装入到100mL聚四氟乙烯内衬的反应釜中，置于鼓风干燥箱中200℃条件下反应10～12h；(7)将步骤(6)所得产物自然冷却，采用去离子水洗涤，并置于100mL的离心管中进行固液分离，倒掉上清液，重复以上操作，直到滤液的pH值在中性稳定，过滤；(8)将步骤(7)所得产物置于培养皿中，在60℃～80℃条件下干燥18～24h，过200目筛，得到氨水改性桉木活性炭吸附剂。2.一种如权利要求1所述的氨水改性桉木活性炭吸附剂的应用，其特征在于，所述氨水改性桉木活性炭吸附剂应用于对水中Cr(VI)的吸附去除。2CN112705166A说明书1/3页一种氨水改性桉木活性炭吸附剂的制备方法及应用技术领域[0001]本发明涉及一种氨水改性桉木活性炭吸附剂的制备方法及应用，利用桉木为主要材料，研究了氨水改性桉木活性炭吸附剂的制备方法及其对铬的吸附应用。属于材料制备与水处理领域。背景技术[0002]随着工业活动的快速发展，大量含有重金属的工业废水被排放到环境中，由于其不可生物降解的特性和潜在的致癌性，引起了严重的环境问题。其中，工业废水中含有的铬是一种主要的有毒污染物。微量的铬就可引起严重的生理或神经损伤。铬主要存在于两种价态:Cr(III)和Cr(VI)，并且Cr(VI)类物质由于毒性大、迁移率高，比Cr(III)类物质的危害性大得多。目前，各种传统或现代技术已被用于处理含Cr(VI)的重金属废水，包括还原，离子交换，反渗透，膜分离，电凝和吸附等方法。在这些方法中，吸附法被认为是一种成本较低、效率较高的处理低浓度重金属污染水的方法。[0003]桉木富含纤维素、半纤维素和木质素，经过热解后会产生多孔结构，有利于对水中Cr(VI)的吸附去除，而且桉木生长周期短，作为制备活性炭的原材料可以有效地降低生产成本。[0004]在无氧条件下对桉木通过热化学裂解生产的活性炭具有多孔结构、表面积、表面官能团和矿物组分等特点，是一种适合于去除水溶液中污染物的吸附剂。以其环保、经济、高效的优点受到越来越多的关注。但与改性的复合活性炭相比，原始活性炭的比表面积更小，官能团更少，对污染物的吸附能力有限。为提高活性炭的吸附能力，选