[发明专利]一种用粉末活性炭制备的大孔颗粒活性炭及其制备方法

说明书

本发明提供了一种用粉末活性炭制备的大孔颗粒活性炭，所述大孔颗粒活性炭是在水凝胶中加入粉末活性炭所形成的复合物，所述复合物的构成包括质量为m₁的粉末活性炭、质量为m₂的能形成所述水凝胶的高分子化合物、交联隔断剂和致孔剂，m₁/m₂＞1，所述交联隔断剂用于在所述高分子化合物进行交联时能在所述交联隔断剂的周围形成孔道，所述致孔剂为固体粉末且在形成所述水凝胶后可通过物理和/或化学的方法将所述致孔剂从所述水凝胶中除去，以便在水凝胶中形成孔洞。本申请还提供一种用粉末活性炭制备大孔颗粒活性炭的方法。本申请制得的大孔颗粒活性炭具有颗粒活性炭的优点，也保留了粉末活性炭的优点。

技术领域

本发明涉及活性炭技术领域，更具体地涉及一种用粉末活性炭制备的大孔颗粒活性炭及其制备方法。

背景技术

活性炭是一种非常优良的吸附剂，按照粒度的大小一般分为粉末活性炭和颗粒活性炭。粉末活性炭在吸附能力上具有吸附量大、吸附速度快的优点，但有粉尘大、分离困难、再生不便的缺点；而颗粒活性炭则刚好相反，具有无粉尘、可装柱操作、再生方便的优点，但有吸附量小、吸附速度慢的缺点。因此，人们希望把粉末活性炭制备成颗粒活性炭，使产品兼备两者的优点而消除两者的缺点。

闫新龙等(闫新龙等，成型活性炭制备技术研究进展，化工进展，2008年第27卷第12期)对成型活性炭制备技术的研究进展进行综述，用粉末活性炭制备颗粒活性炭的方法是加入粘合剂，然后压制成型，但吸附性能与机械强度无法兼顾。究其原因，是采用高压成型的方法使粉末活性炭发生致密化，在粉末活性炭的周围没有大孔道作为吸附质的通道。如：中国专利CN201510868434.8公开了一种用无机粘合剂偏铝酸钠、硅酸钠、KOH制备颗粒活性炭的方法，中国专利CN201310754565.4公开了一种用有机粘合剂丙烯酸乳液制备颗粒活性炭的方法，中国专利CN201510767872.5公开了一种用有机粘合剂煤焦油制备颗粒活性炭的方法，中国专利CN201610639682.X公开了一种用有机粘合剂腐殖质制备颗粒活性炭的方法，这些使用无机或有机粘合剂把粉末活性炭制备颗粒活性炭均具备上述难以克服的缺点，即虽然具备了颗粒活性炭的机械强度，但吸附能力下降。

中国专利CN201610085476.9公开了一种用无机粘合剂硅溶胶或水泥制备核壳式颗粒活性炭的方法，由于无机粘合剂会形成致密的壳层而无法形成大孔道，同样使吸附能力下降。

中国专利CN200510018861.3公开了一种用壳聚糖均匀交联制备颗粒活性炭的方法，中国专利CN201310437445.1公开了一种用壳聚糖均匀交联制备颗粒活性炭的方法，中国专利CN201410666921.1公开了一种用聚乙烯醇均匀交联制备颗粒活性炭的方法，这些均匀交联所制备的颗粒活性炭，在粉末活性炭的周围同样没有大孔道结构，难以保留粉末活性炭吸附量大、吸附速度快的优点。

因此，有必要提供一种用粉末活性炭制备的大孔颗粒活性炭及其制备方法以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用粉末活性炭制备的大孔颗粒活性炭，制得的大孔颗粒活性炭具有颗粒活性炭的优点，也保留了粉末活性炭的优点。使吸附质能够快速通过水凝胶而到达粉末活性炭的表面，从而发挥粉末活性炭的优点，同时具有颗粒形态，即也具有了颗粒活性炭的优点，特别是能够简易回收、简易再生的特性。

为实现上述目的，本发明提供了一种用粉末活性炭制备的大孔颗粒活性炭，所述大孔颗粒活性炭是在水凝胶中加入粉末活性炭所形成的复合物，所述复合物的构成包括质量为m₁的粉末活性炭、质量为m₂的能形成所述水凝胶的高分子化合物(简称水凝胶高分子化合物)、致孔剂和不参与水凝胶高分子化合物的交联的交联隔断剂，