一种超疏水活性炭改性材料的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102989414102989414B(45)授权公告日2014.09.10(21)申请号201210476531.9CN102665894A,2012.09.12,全文.CN102773073A,2012.11.14,全文.(22)申请日2012.11.22李晶等.苯在改性活性炭上的脱附活化(73)专利权人中国石油大学(华东)能.《过程工程学报》.2006,第6卷(第5期),地址266580山东省青岛市开发区长江西路徐浩东等.硅烷化活性炭对水中有机污染物66号的吸附作用.《武汉理工大学学报》.2008,第30(72)发明人郑经堂肖慧吉刘保国江波卷(第1期),史军郅利鹏吴明铂薛庆忠审查员何智媚仇实闫子峰梁鹏刘倩卫振兴(51)Int.Cl.B01J20/20(2006.01)B01J20/32(2006.01)(56)对比文件EP0765840A1,1997.04.02,说明书第47-50行.CN1056265A,1991.11.20,全文.CN102125821A,2011.07.20,全文.权权利要求书1页利要求书1页说明书6页说明书6页附图3页附图3页(54)发明名称一种超疏水活性炭改性材料的制备方法(57)摘要本发明公开了一种超疏水活性炭改性材料的制备方法，运用化学液相浸渍法，以三甲基氯硅烷为改性剂，无水甲醇为溶剂，分别以预处理后的煤质柱状和椰壳颗粒状活性炭为载体，经过液相浸渍、真空干燥、普通鼓风干燥制得，疏水性能分别通过接触角测试和液态水吸附实验来检测，并运用苯吸附实验和碘值测试来验证吸附性，制备过程简单，耗材量小，制备条件温和，在室温下即可进行，制备的活性炭改性材料具有超疏水的表面化学性能和较大的孔容，弥补了高湿度下多孔炭材料易吸湿、吸附目标有机物的容量小的不足，易于回收，可重复循环利用，不仅节约了工业成本，更为工业化应用奠定了基础。CN102989414BCN102984BCN102989414B权利要求书1/1页1.一种超疏水活性炭改性材料的制备方法，其特征在于，该制备方法以三甲基氯硅烷为改性剂，无水甲醇为溶剂，分别以预处理后的煤质柱状和椰壳颗粒状活性炭为载体，经过液相浸渍、真空干燥、普通鼓风干燥制得超疏水活性炭改性材料；该制备方法的具体实现步骤为：步骤S11，对煤质柱状和椰壳颗粒状活性炭进行预处理；步骤S111，分别以比表面积为600-1500m2/g的椰壳颗粒活性炭和煤质柱状活性炭为原料，先采用浓度为1-4mol/L的氢氧化钠溶液浸渍振荡10-24小时，过滤得滤液；步骤S112，用去离子水洗涤至滤液为中性，再以3.83-18.09wt％的盐酸溶液浸渍振荡10-24小时后，过滤，用去离子水洗涤至滤液为中性；步骤S113，样品装入烧杯加适量去离子水，接着放入在功率为500-1000W的超声波仪中清洗30-90min，过滤后置于80-130℃干燥箱中干燥14-20小时；步骤S114，干燥后的活性炭置于活化炉中，以氮气为载气和保护气，升温速率为280-285K/min，在750-850℃条件下用流速为3.1-7.5mL/min的水蒸气活化处理0.5-2小时，最后将预处理样置于干燥器中保存备用；步骤S12，对预处理后的煤质柱状和椰壳颗粒状活性炭进行化学改性；步骤S121，将5-20g预处理过的活性炭浸渍于25-100mL三甲基氯硅烷的甲醇溶液中，两者的体积比为10-15∶12-17，室温下振荡30-90min，静置20-24小时后过滤；步骤S122，将过滤所得样品放入真空干燥箱中抽真空除去多余的三甲基氯硅烷和甲醇溶剂，于60-90℃真空干燥20-24小时，冷却至室温后取出；步骤S123，改用鼓风恒温干燥箱，100-130℃加热24小时，改性样品于干燥器中保存备用；该制备方法采用4-8目的椰壳颗粒活性炭、直径为2-3mm的煤质柱状活性炭；所述超疏水活性炭改性材料的疏水性能分别通过接触角测试和液态水吸附实验来检测，并运用苯吸附实验和碘值测试来验证吸附性。2CN102989414B说明书1/6页一种超疏水活性炭改性材料的制备方法技术领域[0001]本发明属于活性炭改性材料制备技术领域，尤其涉及一种超疏水活性炭改性材料的制备方法。背景技术[0002]近年来，植物叶表面的超疏水现象引起了人们的关注。所谓植物超疏水能力，就是植物叶面具有显著的疏水，脱附，防粘，自清洁功能等。超疏水性就是表面浸润性的主要研究内容之一，研究表明，固体表面的润湿性是由其化学组成和微观几何结构共同决定的，此外，外场如光、电、磁、热等对固体表面的润湿性也有很大影响。自从Wenzel和Cassie发表了一系列浸润性的文章以来，大量实验和理论成果不断被报道。所谓