一種改性活性炭的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于活性炭制備技術領域，具體涉及一種改性活性炭的制備方法。
【背景技術】
[0002] 隨著工農(nóng)業(yè)的迅猛發(fā)展，化學產(chǎn)品日益劇增，經(jīng)過各種途徑進入水環(huán)境的有害物 質越來越多，對水體造成嚴重污染。一方面危害水生態(tài)系統(tǒng)，對水生生物產(chǎn)生各種有害作 用；另一方面通過飲用水、皮膚接觸、食物鏈途徑直接或間接地影響人類健康。在工業(yè)廢水 的排放過程中，有相當程度的重金屬元素沉積在天然水體中，在這些重金屬污染物中，尤以 鎘、鉻、鉛的毒性最大。
[0003] 鎘不是人體所必需的微量元素。新生嬰兒體內(nèi)幾乎無鎘，人體中鎘全部是出生后 通過外界環(huán)境（例如飲水、食物、香煙）進入人體的。鎘中毒癥狀主要表現(xiàn)為動脈硬化、腎 萎縮、腎炎等。鎘可取代骨骼中部分鈣，引起骨骼疏松軟化而痙攣，嚴重者引起自然骨折，另 外鎘還被發(fā)現(xiàn)有致癌和致畸作用。
[0004] 在非污染的低層大氣和天然水中均含有微量的鉻，如雨水中含鉻2-4微克每升， 土壤中含鉻約在100-500毫克每升之間。其中六價鉻的毒性鄉(xiāng)三價鉻大，六價鉻是一種常 見的致癌物質，對人體和農(nóng)作物均有毒害作用。它能降低生化過程的需氧量，從而發(fā)生內(nèi)室 息，鉻鹽對腸胃均有刺激作用。鉻的化合物在工業(yè)上應用較多，如電鍍、化工、印染等行業(yè)都 含有三價鉻或六價鉻的廢水排出，使局部地區(qū)受到鉻的污染。
[0005] 人體鉛負荷增加對人體的神經(jīng)行為功能有一定的損害。特別是在蓄電池行業(yè)中鉛 隨廢水排入水體，在水體中蓄積后，被人體吸收后有慢性中毒作用。對兒童的血鉛負荷，神 經(jīng)行為功能進行相應研究后得出，長時期暴露于含鉛環(huán)境的兒童有著反應緩慢，視覺遲鈍 之現(xiàn)像。
[0006] 目前對于以上重金屬離子去除的方法之一是通過活性炭吸附，但是目前所用活性 炭對以上重金屬離子的吸附能力較低，對于高濃度重金屬的吸附效果較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于為了克服以上現(xiàn)有技術的不足而提供一種改性活性炭的制備 方法，提高活性炭吸附重金屬的能力。
[0008] 本發(fā)明的技術方案如下：
[0009] -種改性活性炭的制備方法，包括以下步驟：
[0010] 步驟一，將活性炭加入到二甲基丙烯酸乙二醇酯與三氯化硼三甲胺絡合物的混合 物中，加熱反應，形成產(chǎn)物一；
[0011] 步驟二，取產(chǎn)物一加入到乙二酸中，在真空條件下升溫至50_60°C，恒溫保持 60-100分鐘，過濾，得到產(chǎn)物二；
[0012] 步驟三，取產(chǎn)物二與芐基三乙基氯化銨反應，得到改性活性炭。
[0013] 所述的改性活性炭的制備方法，步驟一中活性炭、二甲基丙烯酸乙二醇酯與三氯 化硼三甲胺絡合物的質量比為1:0. 2-0. 4:0. 1。
[0014] 所述的改性活性炭的制備方法，步驟一中加熱反應的加熱溫度為70-80°C，反應時 間為40_60分鐘。
[0015] 所述的改性活性炭的制備方法，步驟二中產(chǎn)物一與乙二酸的質量比為1:3-5。
[0016] 所述的改性活性炭的制備方法，步驟二中真空條件的真空度為0. 005-0.0 IMPa。
[0017] 所述的改性活性炭的制備方法，步驟三中產(chǎn)物二與芐基三乙基氯化銨的質量比為 1:0. 1~0, 3 〇
[0018] 所述的改性活性炭的制備方法，其特征在于，步驟三中反應的溫度為60_70°C，反 應時間為20-30分鐘。
[0019] 本發(fā)明提供的制備方法得到的改性活性炭比表面積達到了 2125m2/g以上，對于鉛 的吸附量達到了 52. 6mg/g以上，對于鎘的吸附量達到了 43. 5mg/g以上，對于鉻的吸附量達 到了 47. 3mg/g以上，能夠很好的吸附重金屬離子。
【具體實施方式】：
[0020] 實施例1
[0021] -種改性活性炭的制備方法，包括以下步驟：
[0022] 步驟一，將活性炭500g加入到100g二甲基丙烯酸乙二醇酯與50g三氯化硼三甲 胺絡合物的混合物中，加熱反應，加熱溫度為70°C，反應時間為40分鐘，形成產(chǎn)物一；
[0023] 步驟二，取產(chǎn)物一 500g加入到1500g乙二酸中，在真空度為0. 005MPa的真空條件 下升溫至50°C，恒溫保持60分鐘，過濾，得到產(chǎn)物二；
[0024] 步驟三，取產(chǎn)物二500g與50g芐基三乙基氯化銨反應，反應溫度為60°C，反應時間 為20分鐘，得到改性活性炭。
[0025] 實施例2
[0026] -種改性活性炭的制備方法，包括以下步驟：
[0027] 步驟一，將活性炭500g加入到150g二甲基丙烯酸乙二醇酯與50g三氯化硼三甲 胺絡合物的混合物中，加熱反應，加熱溫度為73°C，反應時間為45分鐘，形成產(chǎn)物一；
[0028] 步驟二，取產(chǎn)物一 500g加入到2000g乙二酸中，在真空度為0· 006MPa的真空條件 下升溫至55°C，恒溫保持70分鐘，過濾，得到產(chǎn)物二；
[0029] 步驟三，取產(chǎn)物二500g與70g芐基三乙基氯化銨反應，反應溫度為65°C，反應時間 為26分鐘，得到改性活性炭。
[0030] 實施例3
[0031] -種改性活性炭的制備方法，包括以下步驟：
[0032] 步驟一，將活性炭1000g加入到300g二甲基丙烯酸乙二醇酯與100g三氯化硼三 甲胺絡合物的混合物中，加熱反應，加熱溫度為78°C，反應時間為50分鐘，形成產(chǎn)物一；
[0033] 步驟二，取產(chǎn)物一 1000g加入到4000g乙二酸中，在真空度為0. 008MPa的真空條 件下升溫至56°C，恒溫保持80分鐘，過濾，得到產(chǎn)物二；
[0034] 步驟三，取1000g產(chǎn)物二與200g芐基三乙基氯化銨反應，反應溫度為65°C，反應時 間為30分鐘，得到改性活性炭。
[0035] 實施例4
[0036] -種改性活性炭的制備方法，包括以下步驟：
[0037] 步驟一，將1000g活性炭加入到400g二甲基丙烯酸乙二醇酯與100g三氯化硼三 甲胺絡合物的混合物中，加熱反應，加熱溫度為80°C，反應時間為60分鐘，形成產(chǎn)物一；
[0038] 步驟二，取1000g產(chǎn)物一加入到5000g乙二酸中，在真空度為0.0 IMPa的真空條件 下升溫至60°C，恒溫保持100分鐘，過濾，得到產(chǎn)物二；
[0039] 步驟三，取產(chǎn)物二1000g與芐基三乙基氯化銨300g反應，反應溫度為70°C，反應時 間為30分鐘，得到改性活性炭。
[0040] 對照例
[0041] -種改性活性炭的制備方法，包括以下步驟：
[0042] 步驟一，將活性炭1000g加入到4000g乙二酸中，在真空度為0· 008MPa的真空條 件下升溫至56°C，恒溫保持80分鐘，過濾，得到產(chǎn)物一；
[0043] 步驟三，取1000g產(chǎn)物一與200g芐基三乙基氯化銨反應，反應溫度為65°C，反應時 間為30分鐘，得到改性活性炭。
[0044] 對以上實施例制備得到的改性活性炭進行性能測試，結果如下：
[0046] 從以上結果可以看出，本發(fā)明提供的制備方法得到的改性活性炭比表面積達到了 2125m2/g以上，對于鉛的吸附量達到了 52. 6mg/g以上，對于鎘的吸附量達到了 43. 5mg/g以 上，對于鉻的吸附量達到了 47. 3mg/g以上，能夠很好的吸附重金屬離子。對照例是在實施 例3的基礎上進行的進一步驗證性試驗，其中沒有進行對比例1中步驟一中的反應，而直接 進行步驟二的反應，結果導致最終得到的改性活性炭性能均有明顯下降，因此可以說明，本 發(fā)明制備方法步驟一中的反應過程是得到具有良好吸附能力的改性活性炭的保證。
【主權項】
1. 一種改性活性炭的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟一，將活性炭加入到二甲基丙烯酸乙二醇酯與三氯化硼三甲胺絡合物的混合物 中，加熱反應，形成產(chǎn)物一； 步驟二，取產(chǎn)物一加入到乙二酸中，在真空條件下升溫至50-60°C，恒溫保持60-100分 鐘，過濾，得到產(chǎn)物二； 步驟三，取產(chǎn)物二與芐基三乙基氯化銨反應，得到改性活性炭。2. 根據(jù)權利要求1所述的改性活性炭的制備方法，其特征在于，步驟一中活性炭、二甲 基丙烯酸乙二醇酯與三氯化硼三甲胺絡合物的質量比為1:0. 2-0. 4:0. 1。3. 根據(jù)權利要求1所述的改性活性炭的制備方法，其特征在于，步驟一中加熱反應的 加熱溫度為70-80°C，反應時間為40-60分鐘。4. 根據(jù)權利要求1所述的改性活性炭的制備方法，其特征在于，步驟二中產(chǎn)物一與乙 二酸的質量比為1:3-5。5. 根據(jù)權利要求1所述的改性活性炭的制備方法，其特征在于，步驟二中真空條件的 真空度為 〇? 005-0.0 IMPa。6. 根據(jù)權利要求1所述的改性活性炭的制備方法，其特征在于，步驟三中產(chǎn)物二與芐 基三乙基氯化銨的質量比為1:0. 1-0. 3。7. 根據(jù)權利要求1所述的改性活性炭的制備方法，其特征在于，步驟三中反應的溫度 為60-70 °C，反應時間為20-30分鐘。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種改性活性炭的制備方法，首先將活性炭加入到二甲基丙烯酸乙二醇酯與三氯化硼三甲胺絡合物的混合物中，加熱反應，形成產(chǎn)物一，然后取產(chǎn)物一加入到乙二酸中，在真空條件下升溫至50-60℃，恒溫保持60-100分鐘，過濾，得到產(chǎn)物二；最后取產(chǎn)物二與芐基三乙基氯化銨反應，得到改性活性炭。本發(fā)明提供的制備方法工藝簡單，制備得到的改性活性炭對重金屬離子具有良好的吸附能力。
【IPC分類】C02F1/28, B01J20/20, B01J20/30
【公開號】CN105233790
【申請?zhí)枴緾N201510640117
【發(fā)明人】潘龍
【申請人】江蘇通瑞環(huán)保科技發(fā)展有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年9月30日