整體式微量碳?xì)浠衔锍貎艋牧霞捌渲苽浞椒?br>
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種整體式微量碳?xì)浠衔锍貎艋牧霞捌渲苽浞椒?。將體積為125毫升，5cm*5cm*5cm的100目整體式蜂窩活性炭浸漬于四氧化三鈷漿料中，20-30秒后取出，50℃干燥20分鐘，得四氧化三鈷改性的碳?xì)浠衔飪艋牧?；進(jìn)行多次浸漬、干燥過(guò)程，制備不同四氧化三鈷擔(dān)載量的整體式微量碳?xì)浠衔锍貎艋牧?。該凈化材料以整體式蜂窩活性炭為載體，通過(guò)四氧化三鈷（Co3O4）對(duì)其進(jìn)行表面改性所得。本發(fā)明所得的整體式微量碳?xì)浠衔锍貎艋牧?，不僅具有較高碳?xì)浠衔铮℉C）的凈化效率，同時(shí)其凈化穩(wěn)定性也得到了提高。該方法經(jīng)濟(jì)廉價(jià)，方法簡(jiǎn)單，在半封閉空間微量HC凈化中具有很好的應(yīng)用前景。
【專利說(shuō)明】整體式微量碳?xì)浠衔锍貎艋牧霞捌渲苽浞椒?br>
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及環(huán)境凈化領(lǐng)域的凈化材料及其制備方法，尤其是涉及整體式微量碳?xì)?化合物常溫凈化材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 大部分碳?xì)浠衔铮℉C)為有毒物質(zhì)，同時(shí)HC是產(chǎn)生光化學(xué)煙霧的重要成分，能夠 與NOx發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致光化學(xué)煙霧。光化學(xué)煙霧對(duì)人類健康和生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的 影響，它能刺激眼結(jié)膜，引起流淚并導(dǎo)致紅眼癥，同時(shí)對(duì)鼻、咽、喉、器官積肥不均有刺激作 用，能引起急性喘息癥；光化學(xué)煙霧還具有損害植物、降低大氣能見(jiàn)度、損壞橡膠制品等危 害。因此，HC的治理問(wèn)題亟待解決。
[0003] HC催化燃燒產(chǎn)物為二氧化碳和水，是一種理想的解決HC污染的方法。但是HC， 尤其是低鏈HC，結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定，催化燃燒反應(yīng)溫度很高。因此，利用催化燃燒的方法治理半 封閉空間（隧道、車庫(kù)）中的微量HC難以實(shí)現(xiàn)。而這些半封閉空間，由于機(jī)動(dòng)車的怠速或冷 啟動(dòng)等，是HC聚集最多的地方，如不進(jìn)行治理將會(huì)對(duì)駕駛員或工作人員的身體健康造成危 害。
[0004] 有文獻(xiàn)分別公開(kāi)了以竹炭、活性炭和SBA-15為載體，經(jīng)表面改性制備的吸附劑用 于HC的吸附凈化。這些吸附劑制備方法比較復(fù)雜，且雖然具有較好的初始凈化效率，但吸 附穩(wěn)定性較差。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種整體式微量碳?xì)浠衔锍貎艋牧霞?其制備方法。
[0006] -種整體式微量碳?xì)浠衔锍貎艋牧系闹苽浞椒?，其特征在于，將體積為125 毫升，5 Cm*5Cm*5cm的100目整體式蜂窩活性炭浸漬于四氧化三鈷漿料中，20-30秒后取出， 50°C干燥20分鐘，得四氧化三鈷改性的碳?xì)浠衔飪艋牧?；進(jìn)行多次浸漬、干燥過(guò)程，制 備不同四氧化三鈷擔(dān)載量的整體式微量碳?xì)浠衔锍貎艋牧稀?br>
[0007] 所述四氧化三鈷漿料的制備方法為，將四氧化三鈷在球磨機(jī)中球磨6小時(shí)后，利 用乙醇分散制漿，四氧化三鈷與乙醇的比例為1克四氧化三鈷：7毫升乙醇。
[0008] -種整體式微量碳?xì)浠衔锍貎艋牧?，其特征在于，根?jù)上述任一所述方法 制備得到；該凈化材料是以整體式蜂窩活性炭為載體，經(jīng)納米四氧化三鈷表面改性制得，四 氧化三鈷與整體式蜂窩活性炭的質(zhì)量比為2:98?25:75。
[0009] 其中，Co3O4的制備方法為，稱取2. 12g的Na2CO3溶解于20mL去離子水中，配制 lmol/L Na2CO3溶液；稱取5. 82g的Co (NO3)2 · 6H20溶于20mL去離子水中，配制lmol/L鈷 溶液；將鈷溶液逐滴滴入堿溶液中，50°C水浴中反應(yīng)lh，去離子水洗滌至中性，KKTC干燥， 300°C焙燒 3h，得 C〇304。
[0010] 本發(fā)明利用四氧化三鈷（Co3O4)對(duì)整體式蜂窩活性炭進(jìn)行修飾，以提高其對(duì)碳?xì)浠?合物（HC)的凈化效率和穩(wěn)定性；并以柴油機(jī)尾氣模擬半封閉空間機(jī)動(dòng)車尾氣污染物，對(duì)其 進(jìn)行了微量HC凈化性能研究。
[0011] 本發(fā)明所得的整體式微量碳?xì)浠衔锍貎艋牧希粌H具有較高碳?xì)浠衔?(HC)的凈化效率，同時(shí)其凈化穩(wěn)定性也得到了提高。該方法經(jīng)濟(jì)廉價(jià)，方法簡(jiǎn)單，在半封閉 空間微量HC凈化中具有很好的應(yīng)用前景。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 實(shí)施例1 : 首先，稱取60g Co3O4于球磨機(jī)中球磨6h，分散于420mL無(wú)水乙醇中制備成Co3O 4楽料； 然后，將體積為125mL (5Cm*5Cm*5cm)的100目整體式蜂窩活性炭浸漬于Co3O 4漿料中， 20-30s后取出，50°C干燥20min，得Co3O4改性的碳?xì)浠衔飪艋牧稀？刂平n、干燥的次 數(shù)為2、4、6、7次，分別得到Co 3O4質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5. 1%、9. 9%、17. 7%和20. 7%的整體式微量碳?xì)?化合物常溫凈化材料，分別記作 5. 1C〇304/AC、9. 9C〇304/AC、17. 7C〇304/AC 和 20. 7C〇304/AC。
[0013] 對(duì)比例： 體積為125mL (5cm*5cm*5cm)的100目整體式蜂窩活性炭，記作AC。
[0014] 應(yīng)用例： 利用柴油機(jī)尾氣模擬半封閉空間中機(jī)動(dòng)車排放污染物中HC，調(diào)節(jié)風(fēng)速0. 14m/s，對(duì)應(yīng) 反應(yīng)空速為ΙΟΟΟΟΙΓ1，HC濃度為45-70ppmc。柴油機(jī)尾氣首先經(jīng)過(guò)靜電除塵將顆粒污染物 去除95%以上，然后利用整體式微量碳?xì)浠衔锍貎艋牧线M(jìn)行凈化性能測(cè)試，結(jié)果見(jiàn) 表1。
[0015] 表1整體式微量碳?xì)浠衔锍貎艋牧闲阅軠y(cè)試結(jié)果
【權(quán)利要求】
1. 一種整體式微量碳?xì)浠衔锍貎艋牧系闹苽浞椒?，其特征在于，將體積為125 毫升，5Cm*5Cm*5cm的100目整體式蜂窩活性炭浸漬于四氧化三鈷漿料中，20-30秒后取出， 50°C干燥20分鐘，得四氧化三鈷改性的碳?xì)浠衔飪艋牧?；進(jìn)行多次浸漬、干燥過(guò)程，制 備不同四氧化三鈷擔(dān)載量的整體式微量碳?xì)浠衔锍貎艋牧稀?br>
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述整體式微量碳?xì)浠衔锍貎艋牧系闹苽浞椒ǎ涮卣髟?于，所述四氧化三鈷漿料的制備方法為，將四氧化三鈷在球磨機(jī)中球磨6小時(shí)后，利用乙醇 分散制漿，四氧化三鈷與乙醇的比例為1克四氧化三鈷：7毫升乙醇。
3. -種整體式微量碳?xì)浠衔锍貎艋牧?，其特征在于，根?jù)上述任一權(quán)利要求所 述方法制備得到；該凈化材料是以整體式蜂窩活性炭為載體，經(jīng)納米四氧化三鈷表面改性 制得，四氧化三鈷與整體式蜂窩活性炭的質(zhì)量比為2:98?25:75。
【文檔編號(hào)】B01D53/02GK104383878SQ201410662563
【公開(kāi)日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月19日
【發(fā)明者】何丹農(nóng), 趙昆峰, 高振源, 蔡婷, 楊玲, 袁靜, 爨謙 申請(qǐng)人:上海納米技術(shù)及應(yīng)用國(guó)家工程研究中心有限公司