一種活性炭的改性方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種活性炭的改性方法，屬于水處理材料領域。
【背景技術】
[0002] 我國是目前世界上最貧水的13個國家之一，據經濟合作與發展組織最新公布的 《中國環境績效評估》報告，目前流經中國城市的超過75%的水體不適合飲用，30%以上的 檢測河流水質屬于劣V類。隨著工業發展，城市生活飲用水水源受污染程度日益加劇，同時 隨著生活水平的提高，人們對飲用水質的要求以及飲用水質標準越來越嚴格。
[0003] 目前市場上用于水處理的活性炭材料，其作用原理主要是通過物理吸附作用的方 式將污染物與水進行分離。活性炭由于具有巨大的比表面積及發達的空隙結構，因此對水 中溶解態有機物如酚類化合物等具有較強的吸附能力，適用于飲用水深度凈化。
【發明內容】
[0004] 本發明目的是提供一種能夠改善活性炭的表面結構，增加吸附面積的改性方法。
[0005] 本發明的方案如下：一種活性炭的改性方法，包括以下步驟： a、 將活性炭用濃度為30%雙氧水浸泡，然后對其進行超聲處理，超聲處理條件為：溫度 50°C，超聲功率400W，超聲時間50min ;過濾，用水洗至中性、備用； b、 在濃度為0.3-0. 9mol/L的醋酸鐵溶液中緩慢加入0.06-0. 35mol/L的氫氧化鉀， 它們的體積比為1 :1-4 ; c、 將步驟a中處理過的活性炭以體積比1 : 3-6的比例加入純水，煮沸lOmin后， 加入1-3倍純水體積的步驟b配置的溶液，煮沸狀態下振蕩反應2-6h ; d、 過濾所述步驟c處理后的溶液，將濾去清液后所得固體物質在45-50°C下烘烤7-9h， 即制得。
[0006] 進一步，所述的步驟b中醋酸鐵與氫氧化鉀體積比為1 : 2。
[0007] 本發明利用一定比例的醋酸鐵和氫氧化鉀混合溶液對活性炭進行性處理，改善活 性炭的表觀結構和孔隙結構，增加其表面有益于汞吸附的化學官能團的種類和數量，使活 性炭對水中的汞吸附能力顯著提高。
[0008] 本發明的改性方法簡單、成本較低、脫汞性能優良。
【具體實施方式】
[0009] 下面結合實施例對本發明做進一步說明。
[0010] 實施例1 一種活性炭的改性方法，包括以下步驟： a、 將活性炭用濃度為30%雙氧水浸泡，然后對其進行超聲處理，超聲處理條件為：溫度 50°C，超聲功率400W，超聲時間50min ;過濾，用水洗至中性、備用； b、 在濃度為0. 5mol/L的醋酸鐵溶液中緩慢加入0. 22mol/L的氫氧化鉀，它們的體積 比為1 :2 ; c、 將步驟a中處理過的活性炭以體積比1 : 4的比例加入純水，煮沸lOmin后， 加入2倍純水體積的步驟b配置的溶液，煮沸狀態下振蕩反應5h ; d、 過濾所述步驟c處理后的溶液，將濾去清液后所得固體物質在48°C下烘烤8h，即制 得。
[0011] 實施例2 一種活性炭的改性方法，包括以下步驟： a、 將活性炭用濃度為30%雙氧水浸泡，然后對其進行超聲處理，超聲處理條件為：溫度 50°C，超聲功率400W，超聲時間50min ;過濾，用水洗至中性、備用； b、 在濃度為0. 6mol/L的醋酸鐵溶液中緩慢加入0. 22mol/L的氫氧化鉀，它們的體積 比為1 :2. 5 ; c、 將步驟a中處理過的活性炭以體積比1 : 5的比例加入純水，煮沸lOmin后， 加入1.5倍純水體積的步驟b配置的溶液，煮沸狀態下振蕩反應3h ; d、 過濾所述步驟c處理后的溶液，將濾去清液后所得固體物質在48°C下烘烤8h，即制 得。
[0012] 實施例3 一種活性炭的改性方法，包括以下步驟： a、 將活性炭用濃度為30%雙氧水浸泡，然后對其進行超聲處理，超聲處理條件為：溫度 50°C，超聲功率400W，超聲時間50min ;過濾，用水洗至中性、備用； b、 在濃度為0. 7mol/L的醋酸鐵溶液中緩慢加入0. 19mol/L的氫氧化鉀，它們的體積 比為1 :2 ; c、 將步驟a中處理過的活性炭以體積比1 : 3的比例加入純水，煮沸lOmin后， 加入1倍純水體積的步驟b配置的溶液，煮沸狀態下振蕩反應3h ; d、 過濾所述步驟c處理后的溶液，將濾去清液后所得固體物質在48°C下烘烤7h，即制 得。
[0013] 將5mg的實施例1-3制備的利用活性炭制備的復合材料各自與10mL濃度為5ppm 的汞離子、5ppm的鉛離子的水溶液混合，攪拌反應8h。處理后的水溶液中汞離子、鉛離子濃 度通過電感耦合等離子體質譜（Thermo ICP-MS XII)檢測，汞離子濃度均小于1.5ppb，鉛離 子濃度均小于2. 5ppb。
[0014] 實施例1-3處理污水的結果如表1所示。
從表1可以看出，采用活性炭制備的復合材料作為水處理劑，可以高效地除去水中的 重金屬離子。
[0016] 盡管上文對本發明的【具體實施方式】給予了詳細描述和說明，但是應該指明的是， 我們可以依據本發明的構想對上述實施方式進行各種等效改變和修改，其所產生的功能作 用仍未超出說明書所涵蓋的精神時，均應在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種活性炭的改性方法，其特征在于，包括以下步驟： a、 將活性炭用濃度為30%雙氧水浸泡，然后對其進行超聲處理，超聲處理條件為：溫度 50°C，超聲功率400W，超聲時間50min;過濾，用水洗至中性、備用； b、 在濃度為0.3-0. 9mol/L的醋酸鐵溶液中緩慢加入0.06-0. 35mol/L的氫氧化鉀， 它們的體積比為1 :1-4 ; c、 將步驟a中處理過的活性炭以體積比1 : 3-6的比例加入純水，煮沸lOmin后， 加入1-3倍純水體積的步驟b配置的溶液，煮沸狀態下振蕩反應2-6h; d、 過濾所述步驟c處理后的溶液，將濾去清液后所得固體物質在45-50°C下烘烤7-9h， 即制得。2. 如權利要求1所述的改性活性炭，其特征在于，所述的步驟b中醋酸鐵與氫氧化鉀體 積比為1 : 2。
【專利摘要】本發明公開了一種活性炭的改性方法，包括a、將活性炭用濃度為30%雙氧水浸泡，然后對其進行超聲處理；過濾，用水洗至中性、備用；b、在濃度為0.3-0.9mol/L的醋酸鐵溶液中緩慢加入0.06-0.35mol/L？的氫氧化鉀；c、將步驟a中處理過的活性炭以體積比1∶3-6的比例加入純水，煮沸10min后，加入1-3倍純水體積的步驟b配置的溶液，煮沸狀態下振蕩反應2-6h；d、過濾所述步驟c處理后的溶液，將濾去清液后所得固體物質在45-50℃下烘烤7-9h，即制得。本發明的改性方法簡單、成本較低、脫汞性能優。
【IPC分類】B01J20/30, C02F101/20, C02F1/28, B01J20/20, C02F101/34
【公開號】CN105268403
【申請號】CN201510721073
【發明人】吳彬文
【申請人】安徽炭之馨環保科技有限公司
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年10月30日