一种吸附用活性炭制备的复合材料以及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及水处理领域，尤其涉及一种吸附用活性炭制备的复合材料。
【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吸附用活性炭制备的复 合材料以及制备方法。
[0005] 本发明是采取以下技术方案来实现的：一种吸附用活性炭制备的复合材料，由以 下按照重量份的原料组成：粘接剂15~25份、过渡金属化合物4~8份、碳氮化合物8~16份、 活性炭1〇~16份、硝酸镍3~7份、钛酸四丁酯2~8份。
[0006] 上述的一种吸附用活性炭制备的复合材料，由以下按照重量份的原料组成：粘接 剂18~24份、过渡金属化合物5~7份、碳氮化合物12~14份、活性炭12~14份、硝酸镍4~6 份、钛酸四丁酯4~6份。
[0007] 上述的一种吸附用活性炭制备的复合材料，由以下按照重量份的原料组成：粘接 剂21份、过渡金属化合物6份、碳氮化合物13份、活性炭13份、硝酸镍5份、钛酸四丁酯5 份。
[0008] 上述的吸附用活性炭制备的复合材料，由以下步骤组成： 1)将过渡金属化合物、活性炭以及钛酸四丁酯采用粉碎装置粉碎处理，然后通过搅拌 装置使其充分混合，过100目筛，制得混合物A。
[0009] 2)将粘接剂、硝酸镍和碳氮化合物混合，按1:1的比例和蒸馏水混合，然后对其进 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B。
[0010] 3)将混合物A和混合物B充分混合，然后对其进行超声处理，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置入100°C的烘箱中烘干，制得混合物D; 5)将混合物D置入反应釜中高温煅烧5h，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。
[0012] 上述的利用活性炭制备的复合材料用于制备水处理剂中的用途。
[0013] 综上所述本发明具有以下有益效果：本发明具有净化效果好和使用效果显著等优 点，混合后的物料经过煅烧后，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，所述粘接剂可以使物料之间的黏性增大，不会出现脱落的情况， 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】
[0014] 下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述， 显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的 实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都 属于本发明保护的范围。
[0015] 实施例1 本发明实施例中，一种吸附用活性炭制备的复合材料，由以下按照重量份的原料组成： 粘接剂21份、过渡金属化合物6份、碳氮化合物13份、活性炭13份、硝酸镍5份、钛酸四丁 酯5份，上述的吸附用活性炭制备的复合材料，其特征在于，由以下步骤组成：将过渡金属 化合物、活性炭以及钛酸四丁酯采用粉碎装置粉碎处理，然后通过搅拌装置使其充分混合， 过100目筛，制得混合物A，将粘接剂、硝酸镍和碳氮化合物混合，按1:1的比例和蒸馏水混 合，然后对其进行超声处理，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B，将混合物A和混合物B充分混合，然后对其进行超声处理，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置入100°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5h，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。
[0016] 实施例2 一种吸附用活性炭制备的复合材料，由以下按照重量份的原料组成：粘接剂22份、过 渡金属化合物7份、碳氮化合物14份、活性炭12份、硝酸镍4份、钛酸四丁酯4份。制备过 程与实施例1步骤相同。
[0017] 实施例3 一种吸附用活性炭制备的复合材料，由以下按照重量份的原料组成：粘接剂23份、过 渡金属化合物5份、碳氮化合物10份、活性炭16份、硝酸镍7份、钛酸四丁酯2份。制备过 程与实施例1步骤相同。
[0018] 实施例4 一种吸附用活性炭制备的复合材料，由以下按照重量份的原料组成：粘接剂15份、过 渡金属化合物6份、碳氮化合物8份、活性炭11份、硝酸镍4份、钛酸四丁酯份。制备过程 与实施例1步骤相同。
[0019] 实施例5 取]-4实施例中的制备的活性炭复合材料各自与10mL浓度为5ppm的萊离子、5ppm的 铅离子的水溶液混合，搅拌反应8h。随后测量各个溶液中汞元素和铅元素的含量。
[0020] 实施例6 另取活性炭材料各自与lOmL浓度为5ppm的萊离子、5ppm的铅离子的水溶液混合，搅拌 反应8h。随后测量各个溶液中汞元素和铅元素的含量。
[0021] 实施例中处理污水的结果如下：
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。
[0022] 从而本发明具有净化效果好和使用效果显著等优点，混合后的物料经过煅烧后， 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，所述 粘接剂可以使物料之间的黏性增大，不会出现脱落的情况，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。
[0023] 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. 一种吸附用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： 粘接剂15~25份、过渡金属化合物4~8份、碳氮化合物8~16份、活性炭10~16份、硝酸镍3~7 份、钛酸四丁酯2~8份。2. -种吸附用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： 粘接剂18~24份、过渡金属化合物5~7份、碳氮化合物12~14份、活性炭12~14份、硝酸镍 4~6份、钛酸四丁酯4~6份。3. -种吸附用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： 粘接剂21份、过渡金属化合物6份、碳氮化合物13份、活性炭13份、硝酸镍5份、钛酸四丁 酯5份。4. 一种如权利要求1-3任一所述的吸附用活性炭制备的复合材料，其特征在于，由以 下步骤组成： 1) 将过渡金属化合物、活性炭以及钛酸四丁酯采用粉碎装置粉碎处理，然后通过搅拌 装置使其充分混合，过100目筛，制得混合物A; 2) 将粘接剂、硝酸镍和碳氮化合物混合，按1:1的比例和蒸馏水混合，然后对其进行超 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B; 3) 将混合物A和混合物B充分混合，然后对其进行超声处理，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置入100°C的烘箱中烘干，制得混合物D; 5) 将混合物D置入反应釜中高温煅烧5h，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. 如权利要求1-3任一所述的利用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】本发明公开了一种吸附用活性炭制备的复合材料，由以下按照重量份的原料组成：粘接剂15~25份、过渡金属化合物4~8份、碳氮化合物8~16份、活性炭10~16份、硝酸镍3~7份、钛酸四丁酯2~8份。本发明具有净化效果好和使用效果显著等优点。
【IPC分类】C02F1/28, B01J20/20, C02F1/62, B01J20/30
【公开号】CN105344316
【申请号】CN201510720933
【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