一种改性活性炭及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种改性活性炭，还公开了上述改性活性炭的制备方法，本发明的改性活性炭对水体中Cr(VI)离子具有高的吸附能力，同时其吸附容量高，对高浓度的重金属污染水具有很好的处理效果；另外，本发明的制备方法是通过对原始活性炭的多步化学改性，使活性炭表面接枝了功能化的官能团，从而大幅度提高了活性炭对水体中Cr(VI)离子的吸附能力，本发明的制备方法原料易得、成本低、适于工业化生产。
【专利说明】一种改性活性炭及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种改性活性炭，还涉及该改性活性炭的制备方法，属于吸附剂领域。【背景技术】
[0002]近年来，随着各种工业废液排入水体，水体中重金属的含量越来越高，含有重金属离子的水由于长期停留与积累在环境中，通过食物链逐级富集，将会严重影响人类和其他生物的安全。另外，重金属急性中毒可使人呕吐、乏力、昏迷乃至死亡，慢性症状则是使人的免疫力长期低下，各种肿瘤、慢性病多发。其中Cr(VI)系常见水体重金属污染物，普遍存在于电镀、制革和印染废水中，具有较强的致癌性。
[0003]虽然目前用于去除水体中重金属离子的活性炭具有丰富的孔隙结构、高的比表面积以及足够的化学稳定性，但是通常的活性炭吸附容量低，尤其对高浓度的重金属污染水体处理效果不佳，且其吸附饱和时间长。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种对水体中Cr(VI)离子具有高吸附能力的改性活性炭。
[0005]本发明还要解决的技术问题是提供上述对水体中Cr(VI)离子具有高吸附能力的改性活性炭的制备方法。
[0006]为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为:
[0007]—种改性活性炭，其化学结构式为:
[0008]
【权利要求】
1.一种改性活性炭，其特征在于:其化学结构式为:
2.—种权利要求1所述改性活性炭的制备方法，其特征在于:包括如下步骤: 步骤1，将一定量的活性炭依次进行纯化以及氧化处理，并将处理后的活性炭洗涤、烘干; 步骤2，将步骤I得到的活性炭加入乙二胺中，在脱水缩合剂的作用下活性炭与乙二胺发生接枝反应，将反应后的产物洗涤、烘干； 步骤3，将步骤2所得的产物与香兰素进行反应，将反应后的产物洗涤、烘干； 步骤4，将步骤3得到的产物与硼氢化钠进行反应，将反应后的产物洗涤、烘干即可得到所需的改性活性炭。
3.根据权利要求2所述改性活性炭的制备方法，其特征在于:步骤I中，所述纯化处理采用的纯化剂为盐酸，所述盐酸的体积浓度为10%,纯化时间为10~14小时。
4.根据权利要求2所述改性活性炭的制备方法，其特征在于:步骤I中，所述氧化处理采用的氧化剂为硝酸，所述硝酸的浓度为5mol/L，所述氧化处理的温度为50°C，氧化时间为6h。
5.根据权利要求2所述改性活性炭的制备方法，其特征在于:步骤I中，洗涤后的产物pH>5，烘干温度为50°C。
6.根据权利要求2所述改性活性炭的制备方法，其特征在于:步骤2中，每加入Ig活性炭，所需乙二胺的体积为20~25ml，活性炭与脱水缩合剂的质量比为1:0.5~1:1，其中，接枝反应的温度为100~115°C，反应时间为12h。
7.根据权利要求2所述改性活性炭的制备方法，其特征在于:步骤3中，接枝反应后的活性炭与香兰素的质量比为1:0.5~1: 1.5，其中，所述反应温度为50~75°C，反应时间为12h。
8.根据权利要求2所述改性活性炭的制备方法，其特征在于:步骤4中，香兰素改性后的活性炭与硼氢化钠的质量比为1:0.5~1: 1.5,其中，所述反应温度为20~30°C,反应时间为24h。
9.根据权利要求2所述改性活性炭的制备方法，其特征在于:步骤I中，所述活性炭为40~80目。
10.根据权利要求2所述改性活性炭的制备方法，其特征在于:步骤2中，所述脱水缩合剂为N，N- 二环己基碳二亚胺。
【文档编号】B01J20/20GK103752269SQ201410032772
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月23日 优先权日:2014年1月23日
【发明者】杨汉培, 傅小飞, 张颖超, 宋双双, 俞咪虹, 涂艳梅 申请人:河海大学