[发明专利]一种吸附环境一氧化碳的Fe改性2D纳米炭制备方法

说明书

本发明公开了一种吸附环境一氧化碳的Fe改性2D纳米炭制备方法，以植物发酵产生的葡萄糖为原料，添加Fe盐并调节体系pH值，经洗涤、过滤、干燥、焙烧制得吸附一氧化碳的Fe改性2D纳米炭，本发明方法制造成本低，工艺简单，易于产业化，制备得到的产品吸附活性高、容量大、片层均匀。

技术领域

本发明属于技术领域，具体涉及一种一种吸附环境一氧化碳的Fe改性2D纳米炭制备方法。

背景技术

随着人们出行的需求，私家车保有量持续增加，汽车尾气污染日益严重。从全国范围来看，环境大气污染的95%来自汽车尾气，而其中一氧化碳年排放量达3.5 亿吨，一氧化碳可与人体的血红蛋白结合，削弱血红蛋白的输氧能力，损害人的中枢神经系统，严重时可导致人中毒甚至死亡。处于封闭或半封闭形式的地下车库时，空气流通效果较差，极易出现一氧化碳高浓度聚集的现象；在煤矿发生火灾、瓦斯等突出事故时，一氧化碳浓度依然很高，需要及时降解硐室气体环境中的一氧化碳，使其浓度低于国家卫生标准规定的 24 x10-6，否则因其毒性很大，直接威胁避难人员生命健康，另外，其他工业、环保、军事和人类生活的很多方面都需要除去一氧化碳。一氧化碳的大量排放，已对生态环境和人类健康构成巨大的威胁，因此及时消除危害环境及人体健康的高浓度一氧化碳是非常重要和非常迫切的任务，我国在部分地区已出台相关强制性措施，一氧化碳吸附催化技术也被列入新型工业化过程中所支持的关键研发技术。

一般条件下，一氧化碳的消除可选择物理消除或化学消除：

物理消除法主要利用比表面积较大的材料将一氧化碳吸附浓缩，统一消除，具有温度低，操作方便，连续工作，工艺简单，成本低等特点，但容易出现吸附饱和、高温脱附造成二次污染等现象。申请号为CN2005100597278 的专利申请，公开了将氯化铜(II)和羧酸铜(II)混合，在减压下、惰性气体或者还原性气体环境下进行加热制备氯化铜(I)，负载至载体上吸附一氧化碳气体；申请号为CN2017800854013 的专利申请，公开了制备0.5-20.0μm、Si/Al原子比在1.00至1.15的LSX沸石晶体物理吸附一氧化碳。

化学消除法主要有以下两种方式：1、通过氢气将一氧化碳还原生成碳二等有机能源，要求将收集的产物集中起来，此方法产率不高，仍处在实验室研究阶段；2、催化氧化法，降解效率较高，但需要金、铂等贵金属成份，成本较高，且贵金属容易被硫氧化物毒化，同时化学消除一氧化碳需要的温度高、能耗大，而且还可能发生爆炸事故。

发明内容

为了克服现有技术领域存在的上述技术问题，本发明的目的在于，提供一种吸附环境一氧化碳的Fe改性2D纳米炭制备方法，工艺简单、成本低，有害气体吸附性好。

本发明提供的一种吸附环境一氧化碳的Fe改性2D纳米炭制备方法，包括以下步骤：

a.准备原料葡萄糖，将其经溶解分散，调整至浆液浓度为100～300g/L，室温下搅拌0.5h；

b.向步骤a所得到的浆液中加入Fe盐，在50～90ºC的水浴中搅拌1～3h，在搅拌的过程中添加NH3含量为25～28%的氨水调整pH值，并适时添加第二种Fe源搅拌1～3h；

c.将经步骤b处理后得到的浆液骤冷，洗涤得到块状滤饼；

d.将步骤c得到的滤饼通过程序升温，在120～200ºC温度条件下煅烧1～4h，然后在250～300ºC温度条件下煅烧1～4h，继续在300～400 ºC温度条件下煅烧1～4h，最后在400～500ºC温度条件下煅烧1～4h；

e.将步骤d处理得到的滤饼经粉碎、研磨即得一氧化碳吸附Fe改性2D纳米炭。

进一步的，步骤a所述原料葡萄糖是以植物秸秆发酵制备所得。