一种具有耐热性能的活性炭复合膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有耐热性能的活性炭复合膜的制备方法，具体为先将活性炭、聚乙二醇与甲基丙烯酸混合，加热搅拌，得到混合物一；然后将羟丙甲纤维素，明胶和聚四氢呋喃醚二醇加入到搅拌机中搅拌混合均匀，得到混合物二；再将混合物一加入到混合物二中，升温搅拌后刮制成膜，使用热空气将膜烘一定时间后再降至室温，得到粗膜，最后将粗膜浸于二甲基二烯丙基氯化铵的水溶液中，室温下保持一定时间后取出，使用去离子水清洗干净，烘干，得到具有耐热性能的活性炭复合膜。本发明专利技术提供的制备方法制备得到的膜具有良好的机械性能，同时具有良好的耐高温性与吸附性，可以作为吸附性膜材料广泛应用。

【技术实现步骤摘要】
一种具有耐热性能的活性炭复合膜的制备方法
本专利技术属于化工材料制备
，具体涉及一种具有耐热性能的活性炭复合膜的制备方法。
技术介绍
活性炭又称活性炭黑。是黑色粉末状或块状、颗粒状、蜂窝状的无定形碳，也有排列规整的晶体碳。活性炭中除碳元素外，还包含两类掺和物：一类是化学结合的元素，主要是氧和氢，这些元素是由于未完全炭化而残留在炭中，或者在活化过程中，外来的非碳元素与活性炭表面化学结合，如用水蒸气活化时，活性炭表面被氧化或水蒸气氧化；另一类掺和物是灰分，它是活性炭的无机部分；灰分在活性碳中易造成二次污染。活性炭的主要原料几乎可以是所有富含碳的有机材料，如煤、木材、果壳、椰壳、核桃壳、杏壳、枣壳等。这些含碳材料在活化炉中，在高温和一定压力下通过热解作用被转换成活性炭。在此活化过程中，巨大的表面积和复杂的孔隙结构逐渐形成，而所谓的吸附过程正是在这些孔隙中和表面上进行的，活性炭中孔隙的大小对吸附质有选择吸附的作用，这是由于大分子不能进入比它孔隙小的活性炭孔径内的缘故。活性炭是由含炭为主的物质作原料，经高温炭化和活化制得的疏水性吸附剂。活性炭含有大量微孔，具有巨大的比表面积，能有效地去除色度、臭味，可去除二级出水中大多数有机污染物和某些无机物，包含某些有毒的重金属。影响活性炭吸附的因素有：活性炭的特性；被吸附物的特性和浓度；废水的PH值；悬浮固体含量等特性；接触系统及运行方式等。活性炭能有效吸附氯代烃、有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂，还能吸附苯醚、正硝基氯苯、萘、乙烯、二甲苯酚、苯酚、DDT、艾氏剂、烷基苯磺酸及许多酯类和芳烃化合物。二级出水中也含有不被活性炭吸附的有机物，如蛋白质的中间降解物质，比原有的有机物更难被活性炭吸附，活性炭对THMS的去除能力较低，仅达到23-60％。活性炭吸附法与其他处理方法联用，出现了臭氧-活性炭法、混凝-吸附活性炭法、Habberer工艺、活性炭-硅藻土法等，使活性炭的吸附周期明显延长，用量减少，处理效果和范围大幅度提高。目前活性炭的主要作用是吸附，而主要应用手段还局限于将活性炭制备成不同的规格形状直接使用，而将活性炭作为基础材料制备其他应用范围更广的复合材料在目前的现有技术中并不多见。
技术实现思路
本专利技术的目的在于为了克服以上现有技术的不足而提供一种具有耐热性能的活性炭复合膜的制备方法，使得制备得到的膜具有良好的耐温性以及吸附性能。本专利技术的技术方案如下：一种具有耐热性能的活性炭复合膜的制备方法，包括以下步骤：步骤一，将活性炭、聚乙二醇与甲基丙烯酸混合，加热至40-50℃，搅拌20-30分钟，得到混合物一；步骤二，将羟丙甲纤维素，明胶和聚四氢呋喃醚二醇加入到搅拌机中搅拌混合均匀，得到混合物二；步骤三，将混合物一加入到混合物二中，升温至50-60℃，搅拌150-200分钟，然后将搅拌后的混合物刮制成膜，使用热空气将膜烘10-15分钟，然后再降至室温，得到粗膜。步骤四，将粗膜浸于二甲基二烯丙基氯化铵的水溶液中，室温下保持200-250分钟，取出，使用去离子水清洗干净，烘干，得到具有耐热性能的活性炭复合膜。所述的具有耐热性能的活性炭复合膜的制备方法，步骤一中活性炭、聚乙二醇与甲基丙烯酸的质量比为1:0.3:0.5。所述的具有耐热性能的活性炭复合膜的制备方法，步骤一中聚乙二醇为聚乙二醇600或聚乙二醇800。所述的具有耐热性能的活性炭复合膜的制备方法，步骤二中羟丙甲纤维素，明胶和聚四氢呋喃醚二醇的质量比为1:3:1。所述的具有耐热性能的活性炭复合膜的制备方法，步骤三中混合物一和混合物二的质量比为1:1。所述的具有耐热性能的活性炭复合膜的制备方法，步骤三中热空气的温度为60-70℃。所述的具有耐热性能的活性炭复合膜的制备方法，步骤四中甲基二烯丙基氯化铵的水溶液的质量浓度为10-25％。所述的具有耐热性能的活性炭复合膜的制备方法，步骤四中烘干的温度为80℃。本专利技术提供的制备方法得到的复合膜具有良好的性能，其中断裂伸长率达到了205％以上，拉伸强度达到了16MPa以上，维卡软化温度达到了130℃以上，四氯化碳吸附值达到了380mg以上，因此可以看出，本专利技术提供的制备方法得到的复合弄具有良好的机械性能，同时具有良好的耐温性以及吸附性能，可以很好地作为吸附膜材料进行应用。具体实施方式：实施例1一种具有耐热性能的活性炭复合膜的制备方法，包括以下步骤：步骤一，将1000g活性炭、300g聚乙二醇600与500g甲基丙烯酸混合，加热至40℃，搅拌20分钟，得到混合物一；步骤二，将360g羟丙甲纤维素，1080g明胶和360g聚四氢呋喃醚二醇加入到搅拌机中搅拌混合均匀，得到混合物二；步骤三，将混合物一加入到混合物二中，升温至50℃，搅拌150分钟，然后将搅拌后的混合物刮制成膜，使用温度为60℃的热空气将膜烘10分钟，然后再降至室温，得到粗膜。步骤四，将粗膜浸于质量浓度为10％的二甲基二烯丙基氯化铵的水溶液中，室温下保持200分钟，取出，使用去离子水清洗干净，烘干，烘干的温度为80℃，得到具有耐热性能的活性炭复合膜。实施例2一种具有耐热性能的活性炭复合膜的制备方法，包括以下步骤：步骤一，将1000g活性炭、300g聚乙二醇800与500g甲基丙烯酸混合，加热至45℃，搅拌23分钟，得到混合物一；步骤二，将360g羟丙甲纤维素，1080g明胶和360g聚四氢呋喃醚二醇加入到搅拌机中搅拌混合均匀，得到混合物二；步骤三，将混合物一加入到混合物二中，升温至53℃，搅拌160分钟，然后将搅拌后的混合物刮制成膜，使用温度为64℃的热空气将膜烘12分钟，然后再降至室温，得到粗膜。步骤四，将粗膜浸于质量浓度为15％的二甲基二烯丙基氯化铵的水溶液中，室温下保持220分钟，取出，使用去离子水清洗干净，烘干，烘干的温度为80℃，得到具有耐热性能的活性炭复合膜。实施例3一种具有耐热性能的活性炭复合膜的制备方法，包括以下步骤：步骤一，将1000g活性炭、300g聚乙二醇600与500g甲基丙烯酸混合，加热至48℃，搅拌25分钟，得到混合物一；步骤二，将360g羟丙甲纤维素，1080g明胶和360g聚四氢呋喃醚二醇加入到搅拌机中搅拌混合均匀，得到混合物二；步骤三，将混合物一加入到混合物二中，升温至58℃，搅拌190分钟，然后将搅拌后的混合物刮制成膜，使用温度为68℃的热空气将膜烘13分钟，然后再降至室温，得到粗膜。步骤四，将粗膜浸于质量浓度为22％的二甲基二烯丙基氯化铵的水溶液中，室温下保持240分钟，取出，使用去离子水清洗干净，烘干，烘干的温度为80℃，得到具有耐热性能的活性炭复合膜。实施例4一种具有耐热性能的活性炭复合膜的制备方法，包括以下步骤：步骤一，将1000g活性炭、300g聚乙二醇800与500g甲基丙烯酸混合，加热至50℃，搅拌30分钟，得到混合物一；步骤二，将360g羟丙甲纤维素，1080g明胶和360g聚四氢呋喃醚二醇加入到搅拌机中搅拌混合均匀，得到混合物二；步骤三，将混合物一加入到混合物二中，升温至60℃，搅拌200分钟，然后将搅拌后的混合物刮制成膜，使用温度为70℃的热空气将膜烘15分钟，然后再降至室温，得到粗膜。步骤四，将粗膜浸于质量浓度为25％的二甲基二烯丙基氯化铵的水溶液中，室温下保持250分钟本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有耐热性能的活性炭复合膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，将活性炭、聚乙二醇与甲基丙烯酸混合，加热至40‑50℃，搅拌20‑30分钟，得到混合物一；步骤二，将羟丙甲纤维素，明胶和聚四氢呋喃醚二醇加入到搅拌机中搅拌混合均匀，得到混合物二；步骤三，将混合物一加入到混合物二中，升温至50‑60℃，搅拌150‑200分钟，然后将搅拌后的混合物刮制成膜，使用热空气将膜烘10‑15分钟，然后再降至室温，得到粗膜；步骤四，将粗膜浸于二甲基二烯丙基氯化铵的水溶液中，室温下保持200‑250分钟，取出，使用去离子水清洗干净，烘干，得到具有耐热性能的活性炭复合膜。

【技术特征摘要】
1.一种具有耐热性能的活性炭复合膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，将活性炭、聚乙二醇与甲基丙烯酸混合，加热至40-50℃，搅拌20-30分钟，得到混合物一；步骤二，将羟丙甲纤维素，明胶和聚四氢呋喃醚二醇加入到搅拌机中搅拌混合均匀，得到混合物二；步骤三，将混合物一加入到混合物二中，升温至50-60℃，搅拌150-200分钟，然后将搅拌后的混合物刮制成膜，使用热空气将膜烘10-15分钟，然后再降至室温，得到粗膜；步骤四，将粗膜浸于二甲基二烯丙基氯化铵的水溶液中，室温下保持200-250分钟，取出，使用去离子水清洗干净，烘干，得到具有耐热性能的活性炭复合膜；其中步骤一中活性炭、聚乙二醇与甲基丙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘龙，
申请(专利权)人：江苏通瑞环保科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32