一种金属氧化物浸渍活性炭的制备方法与流程

本发明属于金属氧化物浸渍活性炭制备技术领域，具体为一种金属氧化物浸渍活性炭的制备方法。

背景技术：

负载金属氧化物的浸渍活性炭常作为气相吸附应用的基础材料，例如浸渍氧化铜、氧化锌或氧化镍的活性炭可以净化恶臭气体，应用于废气处理以及工业或军事领域的人员防护等，由于这些金属氧化物不溶于水，因此只能通过一种可溶性前驱体浸渍到活性炭中，随后经过高温活化后转化成所需要的金属氧化物。

中国专利cn1830542a公开了一种浸渍活性炭及其制备方法，该方法采用氨水作为溶剂，将氧化铜以碱式碳酸铜作为前驱体溶于氨水，并浸渍到活性炭孔隙中，最后受热得到负载氧化铜的浸渍炭，美国专利us5492882、us5063196都公开了以氨水作为溶剂，通过金属的碱式碳酸盐作为前驱体溶于氨水浸渍到活性炭中的方法，但是利用上述专利方法制备负载金属氧化物活性炭时，仍需氨水作为溶剂，在浸渍活性炭生产过程中，需对活性炭进行热分解和干燥，而此过程中，浸渍活性炭会释放大量的气态氨，致使空气污染，同时也影响工作人员健康的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种金属氧化物浸渍活性炭的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种金属氧化物浸渍活性炭的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

步骤a：将金属盐溶液和碱溶液按比例依次浸渍到活性炭中；

步骤b：将金属盐溶液和碱溶液浸渍后的活性炭放在流化床中，使活性炭活化；

步骤c：待活化后的活性炭冷却至室温后，使用清水对活性炭进行冲洗；

步骤d：将冲洗后的活性炭放在烘干机中进行烘干。

优选的，所述步骤a中的活性炭四氯化碳吸附值为75～150％。

优选的，所述步骤a中的金属盐为硫酸m、醋酸m、硝酸m、氯化m，所述m包括以下至少之一：铜、锌、镍。

优选的，所述步骤a中的碱溶液包括以下至少之一：氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、氢氧化铵溶液。

优选的，所述步骤d中，烘干机的温度控制在120℃～140℃。

优选的，所述步骤a中，金属盐溶液、碱溶液、活性炭的使用质量比例为：1:1:2。

优选的，所述金属盐溶液中m与碱溶液中oh-物质的量比为1:2。

优选的，所述步骤b中，流化床的温度为140℃～180℃。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明中，由于产品制备时未使用刺激性极强的氨水，因此可提高工作人员工作时的安全性，同时也使得制备的产品无氨残留，进而可提高产品的安全性，同时也无需使用消除氨水所需的硫酸，进而可降低生产成本，同时产品生产过程中无氨气释放至大气中，从而可提高产品制备时环保性。

附图说明

图1为本发明的流程图；

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种金属氧化物浸渍活性炭的制备方法，制备方法包括以下步骤：

步骤a：将金属盐溶液和碱溶液按比例依次浸渍到活性炭中；

步骤b：将金属盐溶液和碱溶液浸渍后的活性炭放在流化床中，使活性炭活化；

步骤c：待活化后的活性炭冷却至室温后，使用清水对活性炭进行冲洗；

步骤d：将冲洗后的活性炭放在烘干机中进行烘干。

优选的，步骤a中的活性炭四氯化碳吸附值为75～150％。

优选的，步骤a中的金属盐为硫酸m、醋酸m、硝酸m、氯化m，m包括以下至少之一：铜、锌、镍。

优选的，步骤a中的碱溶液包括以下至少之一：氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、氢氧化铵溶液。

优选的，步骤d中，烘干机的温度控制在120℃～140℃。

优选的，步骤a中，金属盐溶液、碱溶液、活性炭的使用质量比例为：1:1:2。

优选的，金属盐溶液中m与碱溶液中oh-物质的量比为1:2。

优选的，步骤b中，流化床的温度为140℃～180℃。

步骤d中，冲洗用水的质量是被冲洗活性炭质量的3～5倍；

活性炭包括木质炭、煤质炭或椰壳炭等材质的活性炭，外形包括柱状、球状或破碎形状，本发明的原理由以下化学式所示：

实施例1

将160g水合氯化铜溶于300㎝³水中配制氯化铜溶液，将该溶液浸渍到1kg的柱状活性炭中(四氯化碳值大于70％、直径2mm)；将75g氢氧化钠溶于300㎝³水中配制碱溶液，将该碱溶液浸渍到已经浸渍了氯化铜的浸渍炭中；然后，将浸渍完成的活性炭在150℃温度下进行干燥15分钟，冷却后再用3kg清水冲洗，最后在120℃干燥60分钟得到最终产品；分别测试由本发明的方法制备的产品和传统方法(用碱式碳酸铜作为前驱体通过氨水溶解后再浸渍)制备的产品对硫化氢的吸附能力，测试条件如下：床层厚度20cm，气体流速2l/min，气流相对湿度50％和90％，硫化氢初始浓度35mg/l、二氧化硫初始浓度46mg/l，穿透浓度20ppm。测试结果见表1；测试结果表明，由本发明方法采用四氯化碳值较高的活性炭基炭制备的产品对硫化氢和二氧化硫的防护性能明显优于传统方法制备的产品。

表1本发明方法制备的产品与传统方法制备的产品性能对比表

实施例2。

将234g硝酸锌溶于300㎝³水中配制硝酸锌溶液，将该溶液浸渍到1kg、粒径为3mm的球形活性炭中(四氯化碳值为75％)；将75g氢氧化钠溶于300㎝³水中配制碱溶液，将该碱溶液浸渍到已经浸渍了硝酸锌的浸渍炭中；最后，将浸渍完成的活性炭在170℃温度下进行干燥15分钟，制备成负载氧化锌的活性炭，取其中500g样品用蒸馏水冲洗，清除活性炭孔隙中的硝酸钠盐，然后在120℃干燥30分钟，冷却后备用；采用实施例1中的测试条件，分别测试传统方法制备的样品、本发明方法制备的样品性能，见表2；由测试结果可知，本发明方法获得的样品经水冲洗后可清除活性炭孔隙中残留的盐分副产物，提高活性炭的活性，进而提高对硫化氢的吸附容量；因此，可以通过水洗来提高由本方法制备出的产品的性能。

表2本发明方法制备的产品与传统方法制备的产品性能对比表

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。