专利名称：负载离子液体活性炭及其制备方法和应用的制作方法
技术领域：
本发明属于活性炭领域，更具体涉及一种负载离子液体活性炭及其制备方法和应用。
背景技术：
活性炭因孔隙结构发达、比表面积大、表面官能团丰富、灰分含量低、化学性质 (耐酸、耐碱、耐热)稳定、机械强度高、不溶于水和有机溶剂、可再生重复利用等优点，被广 泛用于治理水体、空气、土壤等环境中有机、无机、细菌及尘埃等污染物。但由于活性炭品 种少、技术含量低、缺少功能化高品质专用活性炭，制约我国活性炭行业迈向更高层次的应 用。将活性炭改性处理，研制出能够对污染物进行高效、深度净化的功能活性炭，是降低活 性炭使用成本、扩大其使用范围、提高其利用效率的有效途径，是活性炭行业未来发展的方 向。离子液体是指在室温或接近室温下呈现液态的、完全由阴阳离子所组成的盐，也 称为低温熔融盐。其发展历史可以追溯到1914年，它一般由有机阳离子和无机阴离子组 成，与典型的有机溶剂不一样，离子液体一般不会成为蒸汽，所以在化学实验过程中不会产 生对大气造成污染的有害气体，而且使用方便。更能引起化学家感兴趣的是，离子液体可以 反复多次使用。此外，用离子液体做催化剂还可加速化学反应的过程。英国石油公司化学 家莫兰说，如果英国石油公司在化工生产过程中采用离子液体，则可减少使用挥发性大的 有机溶剂，降低对环境的污染，减少废物的产生。挥发性有机污染物主要来自燃料燃烧和交通运输产生的工业废气、汽车尾气、光 化学污染等；而在室内则主要来自燃煤和天然气等燃烧产物、吸烟、采暖和烹调等的烟雾， 建筑和装饰材料、家具、家用电器、清洁剂和人体本身的排放等。在室内装饰过程中，VOC主 要来自油漆、涂料和胶粘剂。当居室中挥发性有机污染物的浓度超过一定量时，在短时间内 人们就会感到头痛、恶心、呕吐、四肢乏力的症状；严重时会抽搐、昏迷、记忆力减退。可对人 体的肝脏、肾脏、大脑和神经系统产生较大的危害。居室内挥发性有机污染物近年来已引起 各国重视。
发明内容
为了有效的解决上述问题，本发明的目的在于提供了一种负载离子液体活性炭， 以及该活性炭的制备方法和应用。该发明的制备方法简单，制备的活性炭具有比原活性炭 更高的吸附容量、更快的吸附效率，可以有效的降低吸附炭耗和使用费用，在一定程度上缓 解我国炭品种及数量紧缺问题。本发明是通过如下技术方案实施的
一种负载离子液体活性炭，以椰壳炭为原料，采用浸渍法制得负载离子液体活性炭，该 浸渍液主要是由离子液体和乙醇组成的混合溶液，其体积比为1: 2 1:10。所述的离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐，1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐，1-己基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐的任意一种或几种。该负载离子液体活性炭制备方法的具体步骤为
1)将椰壳炭用酸洗、水洗至中性，在100-120°c下烘干至恒中，待用；
2)按所述体积比配制离子液体/乙醇的混合溶液；
3)将椰壳炭与步骤2)配制好的离子液体/乙醇混合溶液混合，在搅拌下浸渍 10-120min后，在100-120°C下烘干至恒重，得到所述的负载离子液体活性炭。所述的负载离子活性炭上离子液体的负载量为1. 5-3. 5%。所述的活性炭应用于吸附挥发性有机污染物。本发明的优点为
1)本发明制备的产品与传统活性炭相比，对吸附挥发性有机污染物具有吸附容量大， 吸附效率高的特点，该技术是一种环境友好型的技术。2)该活性炭在实际利用中可一定程度上降低吸炭耗和使用费用。
具体实施例方式一种负载离子液体活性炭，以椰壳炭为原料，采用浸渍法制得负载离子液体活性 炭，该浸渍液主要是由离子液体和乙醇组成的混合溶液，其体积比为1: 2^1: 10。所述的离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐，1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷 酸盐，1-己基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐的任意一种或几种。该负载离子液体活性炭制备方法的具体步骤为
1)将椰壳炭用酸洗、水洗至中性，在100-120°c下烘干至恒中，待用；
2)按所述体积比配制离子液体/乙醇的混合溶液；
3)将椰壳炭与步骤2)配制好的离子液体/乙醇混合溶液混合，在搅拌下浸渍 10-120min后，在100-120°C下烘干至恒重，得到所述的负载离子液体活性炭。所述的负载离子活性炭上离子液体的负载量为1. 5-3. 5%。所述的活性炭应用于吸附挥发性有机污染物。所述的活性碳可应用于吸附挥发性 有机污染物，更进一步说，对甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氯乙烯等挥发性有机污染物有较高的 吸附效果。实施例1
将椰壳炭经酸洗、水清洗至中性，在100°c下烘干至恒中，待用。称取5g准备好的椰壳 炭装入锥形瓶中，加入IOOml已配制好的离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐/乙醇 (体积比为1: 混合溶液，在磁力搅拌下浸渍20min，取出置于烘箱105°C下洪干至恒重，该 离子液体负载量为2. 1%。制得离子液体负载活性炭，在动态吸附试验中其对甲醛的吸附量 为10. 5mg/g，相同条件下未负载离子液体的AC对甲醛的吸附量为7. 8 mg/g，吸附平衡时间 缩缩短43%。实施例2
将椰壳炭经酸洗、水清洗至中性，在120°C下烘干至恒中，待用。称取5g准备好的椰壳 炭装入锥形瓶中，加入IOOml已配制好的离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐/乙醇 (体积比为1:6)混合溶液，在磁力搅拌下浸渍40min，取出置于烘箱100°C下洪干至恒重，该 计算离子液体负载为2. 8%，制得离子液体负载活性炭。在动态吸附试验中其对甲醛的吸附量为9. 9mg/g，相同条件下未负载离子液体的AC对甲醛的吸附量为7. 8 mg/g,吸附平衡时 间缩短5洲。实施例3
将椰壳炭用酸洗、水洗至中性，在105°C下烘干至恒中，待用；称取5g准备好的椰壳炭 加入IOOml已配制好的离子液体1-己基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐/乙醇(体积比为1:2) 混合溶液；在搅拌下浸渍IOmin后，在120°C下烘干至恒重，得到所述的负载离子液体活性 炭，该活性炭上离子液体的负载量为1. 5%。该制备出来的活性炭可用于对苯、甲苯等有机污 染物进行吸附。实施例4
将椰壳炭用酸洗、水洗至中性，在110°c下烘干至恒中，待用；称取5g准备好的椰壳炭 加入IOOml已配制好的离子液体1- 丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐/乙醇(体积比为1:8) 混合溶液；在搅拌下浸渍IOOmin后，在105°C下烘干至恒重，得到所述的负载离子液体活性 炭，该活性炭上离子液体的负载量为3. 5%。该制备出来的活性炭可用于对氯乙烯等有机污 染物进行吸附。实施例5
将椰壳炭用酸洗、水洗至中性，在110°c下烘干至恒中，待用；称取5g准备好的椰壳炭 加入IOOml已配制好的离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐和1-己基-3-甲基咪唑 四氟硼酸盐的混合溶液与乙醇(体积比为1:10)；在搅拌下浸渍120min后，在105°C下烘干 至恒重，得到所述的负载离子液体活性炭，该活性炭上离子液体的负载量为3. 0%。该制备出 来的活性炭可用于对二甲苯等有机污染物进行吸附。以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与 修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种负载离子液体活性炭，其特征在于所述活性炭以椰壳炭为原料，采用浸渍法 制得负载离子液体活性炭，该浸渍液主要是由离子液体和乙醇组成的混合溶液，其体积比 为1: 2 1 10。
2.根据权利要求1所述的一种负载离子液体活性炭，其特征在于所述的离子液体为 1- 丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐，1- 丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐，1-己基-3-甲基咪唑 四氟硼酸盐的任意一种或几种。
3.—种如权利要求1或2所述的负载离子液体活性炭的制备方法，其特征在于所述 制备方法的具体步骤为1)将椰壳炭用酸洗、水洗至中性，在100-120°C下烘干至恒中，待用；2)按所述体积比配制离子液体/乙醇的混合溶液；3)将椰壳炭与步骤2)配制好的离子液体/乙醇混合溶液混合，在搅拌下浸渍 10-120min后，在100-120°C下烘干至恒重，得到所述的负载离子液体活性炭。
4.根据权利要求1，2或3所述的一种负载离子液体活性炭，其特征在于所述的负载 离子活性炭上离子液体的负载量为1. 5-3. 5%。
5.一种如权利要求1所述的负载离子液体活性炭的应用以及如权利要求3所述的制 备方法制备的活性炭的应用，其特征在于所述的活性炭应用于吸附挥发性有机污染物。
全文摘要
本发明涉及一种负载离子液体活性炭及其制备方法和应用，该活性炭以椰壳炭为原料，采用浸渍法制得负载离子液体活性炭，该浸渍液主要是由离子液体和乙醇组成的混合溶液，其体积比为1:2~1:10。该发明的制备方法简单，制备的活性炭具有比原活性炭更高的吸附容量、更快的吸附效率，可以有效的降低吸附炭耗和使用费用，在一定程度上缓解我国炭品种及数量紧缺问题。
文档编号B01J20/32GK102107134SQ201110004590
公开日2011年6月29日 申请日期2011年1月11日 优先权日2011年1月11日
发明者谭非, 陆东芳, 陈孝云, 陈星 , 黄锦峰 申请人:福建农林大学