一種活性炭復合改性方法
【技術領域】
[0001] 本發明具體涉及一種活性炭復合改性方法。
【背景技術】
[0002] 近年來，全球氣候變化引起國際社會對溫室氣體的限排產生極大的關注，其中CO2 是主要的溫室氣體，控制和減少工業生產過程中的CO2排放對防止氣候系統受到災難性破 壞具有重要意義。自從工業革命以來，化石燃料的過渡使用，CO 2的排放量在逐年增加，據預 測按照現在工業的結構體系，21世紀全球排放的CO2總量將達到3480Gt-8050Gt，而從19世 紀中葉到20世紀末，CO 2的排放量只有lllOGt，與其成了鮮明的對比。然而目前為止，全球 大氣中0)2的濃度已達到約350ppm。據國際總局預測，煤炭占我國能源的63%，在2030年 時我國二氧化碳的排放量將達到全球的總排放量的27%。我國目前面臨著巨大的二氧化碳 減排壓力，因此，減少CO 2的排放以及CO 2的捕獲、分離，同時需具備耗能少、操作簡單、不產 生二次污染等特點成了研宄的熱點。基于上述情況，尋找一個吸附容量大，吸收和解吸速度 快，穩定性高的新型〇) 2吸附劑成了現在研宄的重點。
[0003]
【發明內容】
[0004] 本發明要解決的技術問題，在于提供一種活性炭復合改性方法。
[0005] 本發明是這樣實現的：一種活性炭復合改性方法，包括以下步驟：
[0006] (1)將氫氧化鉀配置成2mol/L~9mol/L的KOH水溶液，按照質量比活性炭：Κ0Η 溶液=I :1〇~I :50加入活性炭，攪拌均勻，在溫度330K~365K的條件下水浴4~9h，干 燥；
[0007] (2)按照體積比四乙稀五胺：無水乙醇=1 :10~1 :50,將四乙稀五胺2. 5~30g 加入10~200ml的無水乙醇中，在溫度為330~360K下水浴加熱10~60min，邊攪拌邊加 入經⑴處理所得的活性炭，反應Ih~6h后，抽濾，干燥，制得產品；其中，質量比活性炭： 乙稀五胺=1 :1~1 :1〇。
[0008] 優選地，所述活性炭為煤質活性炭、木材活性炭、果殼活性炭、椰殼活性炭、杏殼活 性炭、棗殼活性炭中的一種或多種任意比例組合。
[0009] 優選地，所述步驟（1)中，干燥溫度為350~373K，干燥時間為I. 0~4h。
[0010] 優選地，所述步驟（3)中，干燥溫度為360~383K，干燥時間為1~5h。
[0011] 本發明的優點在于：制得的產品不僅具有較高的吸附量和吸附選擇性，而且經過 多次吸附脫附循環后還能保持穩定的吸附性能。
【附圖說明】
[0012] 下面參照附圖結合實施例對本發明作進一步的說明。
[0013] 圖1為改性活性炭對二氧化碳吸附量測試裝置的示意圖。
[0014] 圖2為本發明中改性活性炭在77. 3K下的氮氣吸附、脫附示意圖。
[0015] 圖3為本發明中改性活性炭的孔徑結構分布示意圖。
[0016] 圖4為本發明中活性炭的復合改性前后的CO2吸附量曲線示意圖。
[0017] 圖5為本發明中改性活性炭的CO2穿透曲線。
[0018] 圖6為本發明中改性活性炭的C02吸附等溫線和吸附熱。
【具體實施方式】
[0019] 一種活性炭復合改性方法，包括以下步驟：
[0020] (1)將氫氧化鉀配置成2mol/L~9mol/L的KOH溶液，按照質量比活性炭：Κ0Η溶 液=1 :10~1 :50加入活性炭，攪拌均勾，在溫度330K~365K的條件下水浴4~9h，干燥， 干燥溫度為350~373K，干燥時間為1~4h。所述活性炭為煤質活性炭、木材活性炭、果殼 活性炭、椰殼活性炭、杏殼活性炭、棗殼活性炭中的一種或多種任意比例組合。
[0021] (2)按照體積比四乙稀五胺：無水乙醇=I : 10~1 :50將四乙稀五胺加入無水乙 醇中，在溫度為330~360K下水浴加熱10~60min，邊攪拌邊加入經（1)處理所得的活性 炭，其中，質量比活性炭：TEPA (四乙稀五胺）=1 :1~1 :10,反應Ih~6h后，抽濾，干燥， 制得產品；其中，干燥溫度為360~383K，干燥時間為1~5h。
[0022] 為更清楚地描述本發明，特舉如下實施例：
[0023] 表1各實施例的原料及參數情況
[0024]
【主權項】
1. 一種活性炭復合改性方法，其特征在于：包括以下步驟： (1) 將氫氧化鉀配置成2mol/L~9mol/L的KOH水溶液，按照質量比活性炭：KOH溶液 =1 :10~1 :50加入活性炭，攪拌均勻，在溫度330K~365K的條件下水浴4~9h，干燥； (2) 按照體積比四乙稀五胺：無水乙醇=1 :10~1 :50,將四乙稀五胺2. 5~30g加入 10~200ml的無水乙醇中，在溫度為330~360K下水浴加熱10~60min，邊攪拌邊加入經 (1)處理所得的活性炭，反應Ih~6h后，抽濾，干燥，制得產品；其中，質量比活性炭：乙烯 五胺=1 :1~1 :1〇。
2. 如權利要求1所述的一種活性炭復合改性方法，其特征在于：所述活性炭為煤質活 性炭、木材活性炭、果殼活性炭、椰殼活性炭、杏殼活性炭、棗殼活性炭中的一種或多種任意 比例組合。
3. 如權利要求1所述的一種活性炭復合改性方法，其特征在于：所述步驟（1)中，干燥 溫度為350~373K，干燥時間為I. 0~4h。
4. 如權利要求1所述的一種活性炭復合改性方法，其特征在于：所述步驟（3)中，干燥 溫度為360~383K，干燥時間為1~5h。
【專利摘要】本發明提供了一種活性炭復合改性方法，包括：(1)將氫氧化鉀配置成2mol/L～9mol/L的KOH水溶液，再加入活性炭，攪拌均勻，在溫度330K～365K的條件下水浴4～9h，干燥；(2)將體積比四乙烯五胺：無水乙醇＝1：10～1：50的四乙烯五胺加入無水乙醇中，在溫度為330～360K下水浴加熱10～60min，邊攪拌邊加入經(1)處理所得的活性炭，反應4h～9h后，抽濾，干燥，制得產品。本發明制得的產品不僅具有較高的吸附量和吸附選擇性，而且經過多次吸附脫附循環后還能保持穩定的吸附性能。
【IPC分類】B01J20-32, B01D53-02, B01J20-20, B01D53-04
【公開號】CN104772117
【申請號】CN201510176515
【發明人】林小英, 劉志鵬, 劉亞敏, 江梅
【申請人】福建工程學院
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年4月15日