一种氨气吸附剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种氨气吸附剂，其包括6～20wt％的活性组分及80～94wt％的载体，所述活性组分为过渡金属氯化物，所述载体为活性炭。一种氨气吸附剂的制备方法，其步骤为：将活性炭浸渍在NaOH溶液中，滤去浸渍液烘干后备用，将过渡金属氯化物中的至少一种配制成一定浓度的乙醇溶液，将干燥后的活性炭加入到乙醇溶液中充分浸渍，滤去浸渍液后在隔绝空气的条件下焙烧即制得所需的吸附剂。本发明专利技术制得的氨气吸附剂可以在常温及低温条件下大量吸附氨气，吸附容量最高可以达到0.52g/g。吸附剂吸附氨气后解吸易，吸附剂可循环利用，绿色环保。

【技术实现步骤摘要】
一种氨气吸附剂及其制备方法
本专利技术属于环境净化
，具体涉及一种氨气吸附剂及其制备方法。
技术介绍
氨气是一种重要的化工原料，在生产生活中应用十分广泛。而据专家学者对PM2.5的成分及其成因进行研究发现，氨气是雾霾形成的元凶之一。另外，近年来室内建筑和装饰材料使用大量挥发性有机物，造成室内氨气污染，严重影响了人们的身体健康，因此如何减少氨气的排放，降低环境中氨气的含量成为目前亟待研究解决的问题。对氨气的治理主要分为排放源头治理和活动场所治理，目前治理氨气的方法主要有植物吸收法、光催化分解法、燃烧法、酸性水溶液吸收法、吸附法和微生物分解法。酸性水溶液吸收法会产生二次污染，燃烧法的设备投资高，控制不好反应条件也容易产生二次污染，光催化分解法对使用条件的要求较高，植物吸收法与微生物分解法的处理量小，仅适用低浓度环境，而吸附法包括物理吸附和化学吸附，操作简单，材料可以循环利用，是一种高效、绿色的处理方法。活性炭、氧化铝、硅胶、分子筛是目前常用的吸附剂。专利CN102728159A提供了一种用于MOCVD尾气中氨气回收的的方法，其使用的吸附剂是碱土金属氯化物，主要是氯化钙、氯化镁、氯化锶，可以很好的吸附氨气。但是，该专利采用纯的碱土金属氯化物作为吸附剂，其难以形成稳定的多孔材料，与氨气的接触面积小，并在吸附、解吸过程中容易膨胀、结块，影响吸附能性。青岛博睿林新材料有限公司提交了一系列通过各种方法对煤渣进行改性用以制备廉价氨气吸附剂的中国专利，如专利CN104069790A、CN104084111A、CN104084133A，发现其可以通过吸附去除氨气，但是在该系列专利文献中并未报道该吸附剂的吸附效果。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种氨气吸附剂及其制备方法，通过该方法制备的吸附剂具有处理效率高，氨气吸附量大、易解吸、可以多次重复利用的特点。本专利技术采取的技术方案是：一种氨气吸附剂，其特征在于，包括6～20wt％的活性组分及80～94wt％的载体，所述活性组分为过渡金属氯化物，所述载体为活性炭。优选的，所述过渡金属氯化物为氯化铜、氯化钴及氯化铁中的至少一种。优选的，所述活性炭为生物质活性炭。一种如上述氨气吸附剂的制备方法，包括以下步骤：(a)将活性炭烘干，冷却至常温后加入到NaOH溶液中，在20～40℃下搅拌8～20h，滤去浸渍液，用去离子水洗涤至中性，在90～120℃下干燥2～5h后备用；(b)将过渡金属氯化物配成溶液；(c)将步骤(a)制得的活性炭加入到步骤(b)制得的过渡金属氯化物的溶液中，浸渍3～8h，滤出浸渍液，在90～120℃下干燥3～6h后得到固定产物A备用；(d)将步骤(c)制得的固体产物A在隔绝空气的条件下于500～700℃下焙烧1～2h，即可制得用于吸附氨气的高效吸附剂。优选的，步骤(a)中所述活性炭的形状为粉末状、不定型颗粒状、球状、圆柱状或片状。优选的，步骤(a)中所述NaOH溶液的质量分数为30～45％。优选的，步骤(b)中所述过渡金属氯化物溶液的质量分数不小于5％。最高为饱和溶液。优选的，步骤(d)所述隔绝空气的条件下为在真空的条件下或在气体保护气的条件下。本专利技术的有益效果：1、载体活性炭经过处理后具有很高的比表面积，比表面积超过1000m2/g(BET法)，保证了吸附效率。2、负载过渡金属氯化物后的活性炭可以与氨气发生化学吸附，作用力较大，可以在常温及低温条件下大量吸附氨气，吸附容量最高可以达到0.52g/g。3、吸附剂吸附氨气后解吸容易，解吸温度低于100℃，再生过程中释放的大量氨气可以重复利用，更加绿色环保。具体实施方式下面结合具体实例对本专利技术作进一步说明，以便于对本专利技术的理解，但并不因此而限制本专利技术。本专利技术中通过称量反应前后活性炭的质量的变化计算得出吸附剂中活性组分及载体的质量百分比含量。本专利技术中检测吸附剂比表面的方法为BET法。实施例1(a)取50g的活性炭颗粒烘干，冷却至常温，将其加入到75mlNaOH溶液(40％质量分数)中，在25℃下搅拌12h，滤去浸渍液，用去离子水洗涤至中性，在110℃干燥3h后备用；(b)将氯化铁配制成质量分数为8％的溶液；(c)将步骤(a)制得的活性炭加入到步骤(b)制得的氯化铁溶液中浸渍3h，滤出浸渍液，110℃干燥4h后备用；(d)将步骤(c)制得的固体在氮气保护下，于600℃下焙烧1.5h，即可制得用于吸附氨气的吸附剂。经测定，实施例1得到的吸附剂，其活性组分(氯化铁)的质量百分比含量为9.3％，载体活性炭的质量百分比含量为90.7％。吸附剂的比表面积为1104m2/g。用实施例1得到的吸附剂，对氨气进行吸附实验，经计算，1g吸附剂可以吸附0.52g氨气。实施例2(a)取50g的条状活性炭烘干，冷却至常温，将其加入到100mlNaOH溶液(30％质量分数)中，在25℃下搅拌12h，滤去浸渍液，用去离子水洗涤至中性，在100℃干燥3h后备用。(b)将氯化铜配成饱和溶液。(c)将步骤(a)制得的活性炭加入到步骤(b)制得的氯化铜溶液中浸渍8h，滤出浸渍液，90℃干燥6h后备用。(d)将步骤(c)制得的固体在氮气保护下，于500℃下焙烧2h，即可制得用于吸附氨气的吸附剂。经测定，实施例2得到的吸附剂，其活性组分(氯化铜)的质量百分比含量为19.3％，载体活性炭的质量百分比含量为80.7％。吸附剂的比表面积为1021m2/g。用实施例2得到的吸附剂，对氨气进行吸附实验，经计算，1g吸附剂可以吸附0.38g氨气。实施例3(a)取50g的球形活性炭烘干，冷却至常温，将其加入到50mlNaOH溶液(45％质量分数)中，在40℃下搅拌8h，滤去浸渍液，用去离子水洗涤至中性，在100℃干燥3h后备用。(b)将氯化钴配成10％的溶液。(c)将步骤(a)制得的活性炭加入到步骤(b)制得的氯化钴溶液中浸渍5h，滤出浸渍液，110℃干燥3h后备用。(d)将步骤(c)制得的固体在氮气保护下，于700℃下焙烧1h，即可制得用于吸附氨气的吸附剂。经测定，实施例3得到的吸附剂，其活性组分(氯化钴)的质量百分比含量为12.3％，载体活性炭的质量百分比含量为87.7％。吸附剂的比表面积为1081m2/g。用实施例3得到的吸附剂，对氨气进行吸附实验，经计算，1g吸附剂可以吸附0.42g氨气。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氨气吸附剂，其特征在于，包括6～20wt％的活性组分及80～94wt％的载体，所述活性组分为过渡金属氯化物，所述载体为活性炭。

【技术特征摘要】
1.一种氨气吸附剂，其特征在于，包括6～20wt％的活性组分及80～94wt％的载体，所述活性组分为过渡金属氯化物，所述载体为活性炭。2.如权利要求1所述的氨气吸附剂，其特征在于所述过渡金属氯化物为氯化铜、氯化钴及氯化铁中的至少一种。3.如权利要求1所述的氨气吸附剂，其特征在于所述活性炭为生物质活性炭。4.一种如权利要求1～3任意一项所述的氨气吸附剂的制备方法，包括以下步骤：(a)将活性炭烘干，冷却至常温后加入到NaOH溶液中，在20～40℃下搅拌8～20h，滤去浸渍液，用去离子水洗涤至中性，在90～120℃下干燥2～5h后备用；(b)将过渡金属氯化物配成溶液；(c)将步骤(a)制得的活性炭加入到步骤(b)制得的过渡金属氯化物的溶液中，浸渍3～8h...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏延雨，孙海龙，
申请(专利权)人：中国石化扬子石油化工有限公司，中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32