[发明专利]一种V2

说明书

本发明公开一种V₂O₅/煤沥青基复合球形活性炭的制备方法及其应用，将五氧化二钒3‑5g、聚乙烯吡咯烷酮0.5‑1g、乙二醇20‑40ml、吡啶80‑120ml、无水乙醇20‑40ml和去离子水50‑200ml混合，在水浴锅中磁力搅拌并加热到80‑100℃，冷凝回流至五氧化二钒固体全部溶解，冷却至室温制得五氧化二钒溶液；采用沉浸法将五氧化二钒溶液负载到煤沥青基球形活性炭表面，将负载后的煤沥青基球形活性炭置于管式炉中，在空气条件下，从室温升至200‑500℃，用时1‑4小时，再在200‑500℃恒温1‑4小时；待自然冷却后取出即得。

技术领域

本发明涉及煤焦油沥青技术领域，尤其涉及一种五氧化二钒/煤沥青基复合球形活性炭的制备方法。

背景技术

煤沥青是煤焦油蒸馏加工去除液体馏分后的残余物，约占煤焦油总量的 50％-60％，属大宗产品，其组成复杂，平均分子量为300-1000，含碳量高达90％以上。

煤沥青基球形活性炭具有比表面积大、机械性能好、吸附性能优异、装填密度均匀以及孔结构丰富等优点，作为水处理过程中的吸附剂得到了广泛应用，但物理吸附只能对污染物起到暂时的消除效果，不能达到完全分解转化的目的。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种V₂O₅/煤沥青基复合球形活性炭的制备方法，V₂O₅/催化性能良好，禁带宽度Eg较小，因此将五氧化二钒与煤沥青复合制备五氧化二钒/煤沥青基复合球形活性炭将吸附技术和光催化技术的协同作用发挥到极致，吸附技术和光催化技术的协同作用可以起到良好的互补效果，将其用于废水处理，其不仅能吸附水中的悬浮物，还能杀死水中的细菌。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种V₂O₅/煤沥青基复合球形活性炭的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1)煤沥青基球形活性炭的制备

a.取吡啶溶液对煤焦油中温沥青进行索氏抽提、冷却、抽滤收取滤液；

b.称取聚乙烯醇，无水乙醇和去离子水于烧瓶中混匀后置于水浴锅中磁力搅拌并加热，确保聚乙烯醇完全溶解后，冷却至室温；

c.将冷却好的吡啶抽提溶液倒入容器，并超声震荡；

d.将超声后的混合溶液在80-90℃下进行热搅拌，温度达80-90℃时再恒温搅拌15-35分钟；

e.将搅拌后的溶液冷却至室温、抽滤得到煤沥青球；

f.不熔化处理

将煤沥青球放入管式炉中，在空气条件下，温度从常温升至250-350℃，用时30-40小时，再在250-350℃恒温2-5小时，待自然冷却取出样品；

g.炭化处理

将装有不熔化处理后的煤沥青球的陶瓷舟放置于管式炉中，在氮气气氛下炭化；

h.活化

取KOH加入到炭化后的煤沥青基球形活性炭中，在90-120℃真空干燥，最后将干燥后的小球放入管式炉中；在氮气气氛下，先从常温升至350-450℃，用时1-3小时，再在350-450℃恒温0.5-1.5小时，再从350-450℃升温到700-800 ℃，用时2-4小时，再在700-800℃恒温0.5-1.5小时；待自然冷却后取出样品，用盐酸和去离子水冲洗至中性，干燥即得煤沥青基球形活性炭；

2)五氧化二钒溶液的制备