一種質量穩(wěn)定的負載氧化鋯吸附劑及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種吸附劑領域，具體涉及一種質量穩(wěn)定的負載氧化鋯吸附劑及其制備方法。
【背景技術】
[0002]秸桿是農作物生產系統(tǒng)中一項重要的生物質資源，其纖維素含量較高。天然纖維素既是一種可再生資源又是一種新型的吸附材料，它以天然纖維素為基體，有良好的親水性和多孔結構，具有來源廣泛、可再生、可降解、環(huán)境友好、價格低廉等多種優(yōu)點。中國是農業(yè)大國，有豐富的秸桿資源，占世界秸桿資源的25%的左右，但是目前對其處置方式依然滯后，大量秸桿被廢棄于田間或直接焚燒，這既造成大量的生物質能源的浪費，也給環(huán)境帶來嚴重的污染。
[0003]納米二氧化鈦作為一種友好型光催化劑，具有很好的氧化還原能力，因此在污水處理、空氣凈化等領域得到了廣泛的應用。但是近年來利用各種載體固定納米二氧化鈦制成的吸附劑的光催化效果和回收利用率不高，氧化鋯化學性質不活潑，且高熔點、高電阻率、高折射率和低熱膨脹系數的性質，使它成為重要的耐高溫材料、陶瓷絕緣材料和陶瓷遮光劑。本發(fā)明旨在制備出一種廉價、產率高、能耗少、吸附時間短、制備工藝簡單的吸附劑，添加的氧化鋯增強了吸附劑的穩(wěn)定性、耐高溫性和吸附性，為吸附劑的發(fā)展奠定基礎。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種質量穩(wěn)定的負載氧化鋯吸附劑及其制備方法。
[0005]為了實現本發(fā)明的目的，本發(fā)明通過以下方案實施:
一種質量穩(wěn)定的負載氧化鋯吸附劑及其制備方法，由下列重量份的原料制成:秸桿90-100、碳酸氫氨0.4-1、鈦酸正丁酯25-40、聚乙二醇3_4、氧化鋯6_9、碳化硅4_7、甲殼質3-5、硅烷偶聯劑KH-5500.4-1、蒸餾水適量；
本發(fā)明所述一種質量穩(wěn)定的負載氧化鋯吸附劑及其制備方法，由以下具體步驟制成:
(1)將秸桿先用蒸餾水清洗干凈，烘干粉碎至8-20目后加到0.3mol/l的鹽酸溶液中浸漬，浸漬1-2天后用蒸餾水洗滌成中性后烘干，再將秸桿和碳酸氫氨混合加到馬弗爐中以每分鐘10?30° C的速度升溫，升高溫度至600-700° C，恒溫保持60_80min，自然冷卻至室溫;
(2)將氧化鋯、碳化硅和硅烷偶聯劑KH-550混合研磨均勻，再將混合物和甲殼質、聚乙二醇、蒸餾水、步驟(I)所得的炭化秸桿混合攪拌均勻，加熱至50-60° C，形成漿料，噴霧干燥后備用；
(3)將鈦酸正丁酯加到3-4倍量的無水乙醇中，攪拌均勻后加入步驟(2)所得的混合物，加速攪拌，攪拌的過程中緩慢加入75%的乙醇70-100ml，用硝酸調節(jié)PH至1_2，攪拌30min后，靜置陳化1-2天，把溶膠放置在烘箱中于105° C干燥，干燥后研磨成粉末狀，放入馬弗爐中，于480-520° C下煅燒4-6h即可。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)點是:本發(fā)明利用廢棄的秸桿制備生物質炭，實現了廢物利用，制備的活性炭比表面積大，吸附效果好，并且利用硅烷偶聯劑和其他具有吸附作用的材料研磨，增強了材料本身的物理吸附作用，且作為二氧化鈦的載體，提高了二氧化鈦的光催化活性，且回收利用方便，提高經濟效益，本發(fā)明添加的氧化鋯增強了吸附劑的穩(wěn)定性、耐高溫性和吸附性，且來源廣泛、成本低廉、無需后續(xù)處理、對環(huán)境不造成二次污染。
【具體實施方式】
[0007]下面通過具體實例對本發(fā)明進行詳細說明。
[0008]一種質量穩(wěn)定的負載氧化鋯吸附劑及其制備方法，由下列重量份(公斤)的原料制成:秸桿96、碳酸氫氨0.6、鈦酸正丁酯33、聚乙二醇3、氧化鋯7、碳化硅6、甲殼質5、硅烷偶聯劑KH-5500.5、蒸餾水適量；
本發(fā)明所述一種質量穩(wěn)定的負載氧化鋯吸附劑及其制備方法，由以下具體步驟制成:
(1)將秸桿先用蒸餾水清洗干凈，烘干粉碎至8-20目后加到0.3mol/l的鹽酸溶液中浸漬，浸漬1-2天后用蒸餾水洗滌成中性后烘干，再將秸桿和碳酸氫氨混合加到馬弗爐中以每分鐘10?30° C的速度升溫，升高溫度至600-700° C，恒溫保持60_80min，自然冷卻至室溫;
(2)將氧化鋯、碳化硅和硅烷偶聯劑KH-550混合研磨均勻，再將混合物和甲殼質、聚乙二醇、蒸餾水、步驟(I)所得的炭化秸桿混合攪拌均勻，加熱至50-60° C，形成漿料，噴霧干燥后備用；
(3)將鈦酸正丁酯加到3-4倍量的無水乙醇中，攪拌均勻后加入步驟(2)所得的混合物，加速攪拌，攪拌的過程中緩慢加入75%的乙醇80ml，用硝酸調節(jié)PH至1_2，攪拌30min后，靜置陳化1-2天，把溶膠放置在烘箱中于105° C干燥，干燥后研磨成粉末狀，放入馬弗爐中，于480-520° C下煅燒4-6h即可。
[0009]經測定，按本發(fā)明制備的吸附劑吸附容量為4.68mmol/go
【主權項】
1.一種質量穩(wěn)定的負載氧化鋯吸附劑及其制備方法，其特征在于，由以下重量份的原料制成:秸桿90-100、碳酸氫氨0.4-1、鈦酸正丁酯25-40、聚乙二醇3_4、氧化鋯6_9、碳化硅4-7、甲殼質3-5、硅烷偶聯劑KH-5500.4_1、蒸餾水適量。
2.根據權利要求1所述一種質量穩(wěn)定的負載氧化鋯吸附劑及其制備方法，其特征在于，由以下具體步驟制成: (1)將秸桿先用蒸餾水清洗干凈，烘干粉碎至8-20目后加到0.3mol/l的鹽酸溶液中浸漬，浸漬1-2天后用蒸餾水洗滌成中性后烘干，再將秸桿和碳酸氫氨混合加到馬弗爐中以每分鐘10?30° C的速度升溫，升高溫度至600-700° C，恒溫保持60_80min，自然冷卻至室溫; (2)將氧化鋯、碳化硅和硅烷偶聯劑KH-550混合研磨均勻，再將混合物和甲殼質、聚乙二醇、蒸餾水、步驟(I)所得的炭化秸桿混合攪拌均勻，加熱至50-60° C，形成漿料，噴霧干燥后備用； (3)將鈦酸正丁酯加到3-4倍量的無水乙醇中，攪拌均勻后加入步驟(2)所得的混合物，加速攪拌，攪拌的過程中緩慢加入75%的乙醇70-100ml，用硝酸調節(jié)PH至1_2，攪拌30min后，靜置陳化1-2天，把溶膠放置在烘箱中于105° C干燥，干燥后研磨成粉末狀，放入馬弗爐中，于480-520° C下煅燒4-6h即可。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種質量穩(wěn)定的負載氧化鋯吸附劑及其制備方法，其特征在于，由以下重量份的原料制成：秸稈90-100、碳酸氫氨0.4-1、鈦酸正丁酯25-40、聚乙二醇3-4、氧化鋯6-9、碳化硅4-7、甲殼質3-5、硅烷偶聯劑KH-5500.4-1、蒸餾水適量；本發(fā)明添加的氧化鋯增強了吸附劑的穩(wěn)定性、耐高溫性和吸附性，且來源廣泛、成本低廉、無需后續(xù)處理、對環(huán)境不造成二次污染。
【IPC分類】B01J20-30, B01J20-26, B01J27-224
【公開號】CN104841397
【申請?zhí)枴緾N201510192731
【發(fā)明人】王春保
【申請人】馬鞍山市順達環(huán)保設備有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年4月22日