本發(fā)明涉及活性炭的改性和制備方法，特別是針對鈷、銅離子的吸附、脫除用活性炭的開發(fā)利用。

背景技術(shù)：

活性炭作為一種吸附及催化材料, 已在化工、石油、輕工、食品、環(huán)境保護(hù)、國防等諸多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。在環(huán)境保護(hù)、有色金屬冶金、資源綜合利用等領(lǐng)域的應(yīng)用主要以活性炭對重金屬離子的吸附性能為主要表現(xiàn)。在有色金屬冶金和資源綜合利用中，活性炭在低濃度溶液可以有效地對目標(biāo)元素實(shí)施富集，在多元素共存溶液里能夠吸附雜質(zhì)離子實(shí)現(xiàn)除雜凈化作用，因此活性炭已成為一些行業(yè)中特效的吸附劑或脫雜劑。大量的活性炭性質(zhì)研究中發(fā)現(xiàn)，活性炭內(nèi)部具有大量的官能團(tuán)或基團(tuán)，活性炭所表現(xiàn)出的一些催化或吸附性能取決于內(nèi)在官能團(tuán)或基團(tuán)的性質(zhì)，因此活性炭的改性或修飾研究方興未艾，針對某種功能應(yīng)用要求，可以有的放矢地對活性炭進(jìn)行改性，從而實(shí)現(xiàn)活性炭對某些性能要求的目標(biāo)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了制備一種高效選擇性強(qiáng)的吸附用活性炭復(fù)合材料，通過添加活性劑的改性方法，制備出所需的活性炭。可以專門有效的吸附低濃度或多元素離子共存溶液中的銅、鈷有價金屬離子，是一種在環(huán)境保護(hù)、濕法冶金和資源綜合利用領(lǐng)域具有高效、選擇性強(qiáng)的吸附劑和除雜劑。

具體步驟為：

（1）50℃-80℃溫度范圍中，將β-萘酚溶于質(zhì)量百分比濃度為1-5%的乙醇或氫氧化鈉溶液中，配制成0.1-1mol/Lβ-萘酚混合溶液。

（2）稱取5-10g活性炭放入100mL步驟（1）所配制的混合溶液中, 浸漬10-24小時，然后濾去清液后烘干，改性活性炭制取完成。

（3）量取100mL 濃度為0.5g/L的硫酸銅或硫酸鈷溶液，加入到0.5g步驟（2）合成的改性活性炭，開動攪拌反應(yīng)0.5-1小時，濾去固相，固相料進(jìn)行回收銅或鈷后進(jìn)行再生，濾液進(jìn)行元素分析，濾液中殘留銅、鈷含量分別低于0.05mg/L、0.5mg/L以下。

本發(fā)明制備的活性炭是一種專門對鈷、銅離子的吸附和脫除的高效吸附劑，制取方法簡單，成本較低，具有高度選擇性地對溶液中銅或鈷離子吸附和脫除，鈷離子的脫除限度可以達(dá)到0.5mg/L以下，銅離子限度達(dá)到0.1mg/L以下。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

（1）60℃溫度范圍中，將β-萘酚溶于質(zhì)量百分比濃度為5%的乙醇溶液，配制0.5mol/Lβ-萘酚混合溶液。

（2）稱取10g活性炭放入100mL步驟（1）所配制的混合溶液中, 浸漬24小時，然后濾去清液后烘干，改性活性炭制取完成。

（3）量取0.5g/L硫酸銅和硫酸鈷溶液各100mL，分別加入步驟（2）合成的改性活性炭0.5g，開動攪拌反應(yīng)0.5小時，濾液分別進(jìn)行元素分析，濾液中殘留銅含量為0.05mg/L，鈷含量為0.65 mg/L。

實(shí)施例2：

（1）60℃溫度范圍中，將β-萘酚溶于質(zhì)量百分比濃度為5%的乙醇，配制0.2mol/Lβ-萘酚混合溶液。

（2）稱取10g活性炭放入100mL步驟（1）所配制的混合溶液中, 浸漬24小時，然后濾去清液后烘干，改性活性炭制取完成。

（3）量取0.5g/L硫酸銅和硫酸鈷溶液各100mL，分別加入步驟（2）合成的改性活性炭0.5g，開動攪拌反應(yīng)0.5小時，濾液分別進(jìn)行元素分析，濾液中殘留銅含量為0.085mg/L，鈷含量為0.78 mg/L。

實(shí)施例3：

（1）60℃溫度范圍中，將β-萘酚溶于質(zhì)量百分比濃度為3%的乙醇，配制0.8mol/Lβ-萘酚混合溶液。

（2）稱取10g活性炭放入100mL步驟（1）所配制的混合溶液中, 浸漬24小時，然后濾去清液后烘干，改性活性炭制取完成。

（3）量取0.5g/L硫酸銅和硫酸鈷溶液各100mL，分別加入0.5g步驟（2）合成的改性活性炭，開動攪拌反應(yīng)1小時，濾液分別進(jìn)行元素分析，濾液中殘留銅含量為0.042mg/L，鈷含量為0.53 mg/L。

實(shí)施例4：

（1）60℃溫度范圍中，將β-萘酚溶于質(zhì)量百分比濃度為5%的氫氧化鈉，配制0.3mol/Lβ-萘酚混合溶液。

（2）稱取8g活性炭放入100mL步驟（1）所配制的混合溶液中, 浸漬24小時，然后濾去清液后烘干，改性活性炭制取完成。

（3）量取0.5g/L硫酸銅和硫酸鈷溶液各100mL，分別0.5g加入步驟（2）合成的改性活性炭，開動攪拌反應(yīng)0.5小時，濾液分別進(jìn)行元素分析，濾液中殘留銅含量為0.078mg/L，鈷含量為0.85 mg/L。

實(shí)施例5：

（1）60℃溫度范圍中，將β-萘酚溶于質(zhì)量百分比濃度為3%的氫氧化鈉，配制1mol/Lβ-萘酚混合溶液。

（2）稱取10g活性炭放入100mL步驟（1）所配制的混合溶液中, 浸漬24小時，然后濾去清液后烘干，改性活性炭制取完成。

（3）量取0.5g/L硫酸銅和硫酸鈷溶液各100mL，分別加入0.5g步驟（2）合成的改性活性炭，開動攪拌反應(yīng)0.5小時，濾液分別進(jìn)行元素分析，濾液中殘留銅含量為0.048mg/L，鈷含量為0.38 mg/L。

實(shí)施例6：

（1）50℃溫度范圍中，將β-萘酚溶于質(zhì)量百分比濃度為5%的氫氧化鈉，配制0.5mol/Lα-亞硝基β-萘酚混合溶液。

（2）稱取5g活性炭放入100mL步驟（1）所配制的混合溶液中, 浸漬18小時，然后濾去清液后烘干，改性活性炭制取完成。

（3）量取0.5g/L硫酸銅和硫酸鈷溶液各100mL，分別加入0.5g步驟（2）合成的改性活性炭，開動攪拌反應(yīng)1小時，濾液分別進(jìn)行元素分析，濾液中殘留銅含量為0.063mg/L，鈷含量為0.78 mg/L。

實(shí)施例7：

（1）80℃溫度范圍中，將β-萘酚溶于質(zhì)量百分比濃度為2%氫氧化鈉，配制0.5mol/Lβ-萘酚混合溶液。

（2）稱取10g活性炭放入100mL步驟（1）所配制的混合溶液中, 浸漬24小時，然后濾去清液后烘干，改性活性炭制取完成。

（3）量取0.5g/L硫酸銅和硫酸鈷溶液各100mL，分別加入0.5g步驟（2）合成的改性活性炭，開動攪拌反應(yīng)1小時，濾液分別進(jìn)行元素分析，濾液中殘留銅含量為0.076mg/L，鈷含量為0.73 mg/L。

需要指出的是，按照本發(fā)明的技術(shù)方案，上述實(shí)施例還可以舉出許多，根據(jù)申請人大量的實(shí)驗結(jié)果證明，在本發(fā)明的權(quán)利要求書所提出的范圍，均可以達(dá)到本發(fā)明的目的。