[发明专利]一种氧化铝复合活性炭材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开氧化铝复合活性炭材料，原料为按照重量份数计算为：氢氧化铝95份、活性炭20份和粘结剂20份；所述活性炭由质量比为4:1的蔗糖与微晶石墨经超声分散，喷雾热解处理和碳化制备而成；所述粘结剂为HNO3、HCl或H2SO4中任何一种。通过控制将活性炭的制备，将活性炭和活性氧化铝复合起来，原料易得，极大的提高了活性氧化铝的吸附性能。制备得到的活性炭牢固而均匀地固定在活性氧化铝中，解决了活性炭强度低、使用寿命短的缺点；制备方法简单易行，成本低廉，适合大规模工业化生产。

技术领域

本发明涉及材料制备技术领域，具体地涉及一种氧化铝复合活性炭材料及其制备方法和应用。

背景技术

活性炭作为一种具有石墨微晶结构、孔隙发达、吸附能力强的炭质材料，已经广泛应用于分离、精制、催化剂、试剂回收及其他领域，特别是在公害治理方面正得到广泛地应用。但是随着人们对活性炭的需求和质量要求的不断提高，活性炭也显现出诸多的缺点，例如强度低，大多产品为粉状、粒状，比表面积低，使用寿命短，回收再生使用费用高，已不能满足现代社会发展的需要，成为业界的焦点。活性氧化铝是一种多孔性、高分散度的固体物料，具有抗破碎强度高、比表面积适中、孔径和孔隙可调等特点，广泛应用于化工催化剂、催化剂载体以及水处理等方面。随着化工业的发展和环境治理的需要，也对活性氧化铝的性能提出了许多新的要求。

活性炭的质量和制备方法直接影响氧化铝复合活性炭材料的使用性能，因此，开发新型的活性炭和氧化铝复合材料具有现实意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种氧化铝复合活性炭材料，通过控制将活性炭的制备，将活性炭和活性氧化铝复合起来，本发明的原料易得，极大的提高了活性氧化铝的吸附性能。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

提供一种氧化铝复合活性炭材料，原料为按照重量份数计算为：氢氧化铝95份、活性炭20份和粘结剂20份；所述活性炭由质量比为4:1的蔗糖与微晶石墨经超声分散，喷雾热解处理和碳化制备而成；所述粘结剂为HNO3、HCl或H2SO4中任何一种。

本发明的另一目的在于公开所述氧化铝复合活性炭材料的制备方法，其包括以下步骤：

S1. 混合：将氢氧化铝和活性炭按配比称量，投入混料机中搅拌混匀；

S2. 造粒：根据成型工艺的要求加入适量粘结剂的水溶液，继续混合搅拌均匀，得到粉料；

S3. 成型：用液压机压制成型；

S4. 烧结：在还原保护气氛及适当的热处理条件，以200~300℃/h的升温速率升至700℃，保温时4～5h下进行烧结处理；

S5. 漂洗与干燥：将烧结后的材料用蒸馏水充分洗涤后烘干，即可得所述氧化铝复合活性炭材料。

本发明的氧化铝复合活性炭材料的制备方法能有效结合氧化铝和活性炭材料通过科学地配比氢氧化铝、活性炭和粘结剂的比例，使氧化铝复合活性炭材料结构紧实，强度符合使用要求，并且吸附能力强，生产过程环保。

进一步地，所述液压机的压力为25~35MPa。

进一步地，所述活性炭的制备包括以下步骤：

Y1. 超声分散：将微晶石墨和蔗糖在去离子水溶液中混合，在去离子水在室温下搅拌3~8h；所述微晶石墨和蔗糖的总质量和去离子水的质量比为1:30；利用电磁超声器进行超声分散，所述超声分散的功率为870W；分散2h，得到混合溶液；