一种基于活性炭制备的复合材料的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及水处理材料领域，尤其涉及一种基于活性炭制备的复合材料的制备方 法。
【背景技术】
[0002] 我国是目前世界上最贫水的13个国家之一，据经济合作与发展组织最新公布的 《中国环境绩效评估》报告，目前流经中国城市的超过75%的水体不适合饮用，30%以上的 检测河流水质属于劣V类。随着工业发展，城市生活饮用水水源受污染程度日益加剧，同时 随着生活水平的提高，人们对饮用水质的要求以及饮用水质标准越来越严格。
[0003]目前市场上用于水处理的活性炭材料，其作用原理主要是通过物理吸附作用的方 式将污染物与水进行分离。活性炭由于具有巨大的比表面积及发达的空隙结构，因此对水 中溶解态有机物如酚类化合物等具有较强的吸附能力，适用于饮用水深度净化。但采用活 性炭为水处理剂，存在一些问题，如活性炭的吸附量与成本的比值还需进一步提高，且其吸 附为物理吸附，容易在吸附过程中脱附，造成二次污染。
【发明内容】
[0004]为了克服上述现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种基于活性炭制备的复合 材料的制备方法。
[0005] 本发明是采取以下技术方案来实现的：一种基于活性炭制备的复合材料，由以下 按照重量份的原料组成：活性炭8-16份，二氧化硅10-18份，聚合物12-20份，硝酸镍10-20 份，粘接剂4-10份，钛酸丁四酯1-5份。
[0006]上述的一种基于活性炭制备的复合材料，由以下按照重量份的原料组成：活性炭 10-16份，二氧化硅10-16份，聚合物12-18份，硝酸镍10-18份，粘接剂4-8份，钛酸丁四酯 2-4 份。
[0007]上述的一种基于活性炭制备的复合材料，由以下按照重量份的原料组成：活性炭 13份，二氧化硅13份，聚合物15份，硝酸镍14份，粘接剂6份，钛酸丁四酯3份。
[0008]上述的一种基于活性炭制备的复合材料的制备方法，由以下步骤组成： (1)将二氧化硅、活性炭和聚合物充分研磨，过1〇〇目筛，得到混合物A。
[0009] (2)将硝酸镍和钛酸丁四酯研磨，加入10份蒸馏水，对其进行超声处理，超声处理 条件为：温度50°C，超声功率400W，超声时间50min，得到混合物B。
[0010] (3)将混合物A和混合物B再次混合，并在混合过程中添加粘接剂，再对其进行超 声处理，超声处理条件为：温度50°C，超声功率400W，超声时间50min;制得混合物C。
[0011] (4)将混合物C通过造粒机进行分粒，从而得到粒料。
[0012] (5)将粒料密封，放置在干燥室内部干燥。
[0013] (6)将干燥后的粒料放入100°C的烘箱中烘干，制得混合物D。
[0014](7)将混合物D置入反应釜中高温煅烧3h，高温煅烧温度为600°C，再降至室温，即 得利用活性炭制备的复合材料。
[0015] 上述的一种基于活性炭制备的复合材料，所述聚合物为乙醇、正丙醇、二氯甲烷或 环己烷的一种或几种的组合。
[0016] 上述的一种基于活性炭制备的复合材料用于制备水处理剂中的用途。
[0017] 综上所述本发明具有以下有益效果：本发明所使用活性炭在超声处理的条件下， 并且加入的粘接剂可以使得到的粒料不会出现脱落成渣的情况，经过煅烧后，形成结构稳 定的复合材料，具有吸附能力高、对重金属吸附稳定、无二次污染的优点，由于复合材料的 吸附量大，因此较小的用量即可获得较好的处理效果，由此可以将其制成小体积易携带、使 用简便的水处理装置。
【具体实施方式】
[0018] 实施例1 一种基于活性炭制备的复合材料，由以下按照重量份的原料组成：活性炭13份，二氧 化硅13份，聚合物15份，硝酸镍14份，粘接剂6份，钛酸丁四酯3份，制备过程，将二氧化 硅、活性炭和聚合物充分研磨，过100目筛，得到混合物A;将硝酸镍和钛酸丁四酯研磨，加 入10份蒸馏水，对其进行超声处理，超声处理条件为：温度50°C，超声功率400W，超声时间 50min，得到混合物B;将混合物A和混合物B再次混合，并在混合过程中添加粘接剂，再对 其进行超声处理，超声处理条件为：温度50°C，超声功率400W，超声时间50min;制得混合物 C;将混合物C通过造粒机进行分粒，从而得到粒料；将粒料密封，放置在干燥室内部干燥； 将干燥后的粒料放入l〇〇°C的烘箱中烘干，制得混合物D，将混合物D置入反应釜中高温煅 烧3h，高温煅烧温度为600°C，再降至室温，即得利用活性炭制备的复合材料。
[0019] 实施例2 一种基于活性炭制备的复合材料，由以下按照重量份的原料组成：活性炭8份，二氧化 硅10份，聚合物12份，硝酸镍10份，粘接剂4份，钛酸丁四酯1份。制备过程与实施例1 步骤相同。
[0020] 实施例3 一种基于活性炭制备的复合材料，由以下按照重量份的原料组成：活性炭9份，二氧化 硅11份，聚合物13份，硝酸镍11份，粘接剂5份，钛酸丁四酯2份。制备过程与实施例1 步骤相同。
[0021] 实施例4 一种基于活性炭制备的复合材料，由以下按照重量份的原料组成：活性炭11份，二氧 化硅13份，聚合物15份，硝酸镍13份，粘接剂7份，钛酸丁四酯4份。制备过程与实施例 1步骤相同。
[0022] 实施例5 一种基于活性炭制备的复合材料，由以下按照重量份的原料组成：活性炭12份，二氧 化硅14份，聚合物16份，硝酸镍14份，粘接剂8份，钛酸丁四酯5份。制备过程与实施例 1步骤相同。
[0023] 实施例6 将5mg的实施例1-5制备的利用活性炭制备的复合材料各自与10mL浓度为5ppm的汞 离子、5ppm的铅离子的水溶液混合，搅拌反应8h。处理后的水溶液中汞离子、铅离子浓度通 过电感耦合等离子体质谱（ThermoICP-MSXII)检测，汞离子浓度均小于2ppb，铅离子浓度 均小于3. 5ppb
[0024] 从表1可以看出，采用活性炭制备的复合材料作为水处理剂，可以高效地除去水 中的重金属离子。
[0025] 以上所述是本发明的实施例，故凡依本发明申请范围所述的构造、特征及原理所 做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。
【主权项】
1. 一种基于活性炭制备的复合材料，其特征在于，由以下按照重量份的原料组成：活 性炭8-16份，二氧化硅10-18份，聚合物12-20份，硝酸镍10-20份，粘接剂4-10份，钛酸 丁四酯1-5份。2. 根据权利要求1所述的一种基于活性炭制备的复合材料，其特征在于，由以下按照 重量份的原料组成：活性炭10-16份，二氧化硅10-16份，聚合物12-18份，硝酸镍10-18份， 粘接剂4-8份，钛酸丁四酯2-4份。3. 根据权利要求2所述的一种基于活性炭制备的复合材料，其特征在于，由以下按照 重量份的原料组成：活性炭13份，二氧化硅13份，聚合物15份，硝酸镍14份，粘接剂6份， 钛酸丁四酯3份。4. 一种如权利要求1-3所述的一种基于活性炭制备的复合材料的制备方法，其特征在 于，由以下步骤组成： (1) 将二氧化硅、活性炭和聚合物充分研磨，过100目筛，得到混合物A; (2) 将硝酸镍和钛酸丁四酯研磨，加入10份蒸馏水，对其进行超声处理，超声处理条件 为：温度50°C，超声功率400W，超声时间50min，得到混合物B; (3) 将混合物A和混合物B再次混合，并在混合过程中添加粘接剂，再对其进行超声处 理，超声处理条件为：温度50°C，超声功率400W，超声时间50min，制得混合物C; (4) 将混合物C通过造粒机进行分粒，从而得到粒料； (5) 将粒料密封，放置在干燥室内部干燥； (6) 将干燥后的粒料放入100°C的烘箱中烘干，制得混合物D; (7) 将混合物D置入反应釜中高温煅烧3h，高温煅烧温度为600°C，再降至室温，即得利 用活性炭制备的复合材料。5. 根据权利要求1-3所述的一种基于活性炭制备的复合材料，其特征在于：所述聚合 物为乙醇、正丙醇、二氯甲烷或环己烷的一种或几种的组合。6. 根据权利要求1-3所述的一种基于活性炭制备的复合材料用于制备水处理剂中的 用途。
【专利摘要】本发明公开了一种基于活性炭制备的复合材料，由以下按照重量份的原料组成：活性炭8-16份，二氧化硅10-18份，聚合物12-20份，硝酸镍10-20份，粘接剂4-10份，钛酸丁四酯1-5份。本发明所使用活性炭在超声处理的条件下，并且加入的粘接剂可以使得到的粒料不会出现脱落成渣的情况。
【IPC分类】B01J20/20, C02F1/28, B01J20/30, C02F1/62
【公开号】CN105344315
【申请号】CN201510720807
【发明人】王小明
【申请人】明光市龙腾矿物有限公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年10月30日