一种经驻极处理的活性炭及其加工工艺制造技术

本申请涉及环保净化材料技术领域，具体公开了一种经驻极处理的活性炭及其加工工艺，所述经驻极处理的活性炭，包括改性活性炭、驻极母粒、铁氧体材料、二氧化硅、成核剂、粘结剂、润滑剂；上述方案配方简单、配比严谨，所得经驻极处理的活性炭表面电荷密度高，储电量足，电荷储存周期长，大大增强其物理吸附性能和化学吸附性能，综合吸附效果好，过滤效果显著且长效。本申请还提出了一种经驻极处理的活性炭的加工工艺，包括将上述原料研磨混合后烧结，最后经驻极处理即得所需的驻极处理活性炭；上述工艺操作简单、加工成本低，所得经驻极处理的活性炭具有优异的抑菌杀菌、吸附过滤等性能。吸附过滤等性能。

An electret treated activated carbon and its processing technology

【技术实现步骤摘要】
一种经驻极处理的活性炭及其加工工艺


[0001]本申请涉及环保净化材料
，更具体地说，它涉及一种经驻极处理的活性炭及其加工工艺。

技术介绍

[0002]活性炭是由木质、煤质和石油焦等含碳的原料经热解、活化加工制备而成，具有发达的孔隙结构、较大的比表面积和丰富的表面化学基团，特异性吸附能力较强的炭材料的统称。活性炭是一种典型的，应用最为广泛的炭质吸附材料，由于其特殊的表面结构及丰富的孔隙，其被广泛应用于水体、气体净化，化学催化，能源储存等领域。
[0003]作为一种高效吸附材料，活性炭对于重金属离子、微生物、有机污染物等都有很好的吸附去除性能。所述的吸附是指一种传质过程，是指材料通过作用力将周围环境(气体或者液体)中的分子、离子聚集并固定到其表面的过程。活性炭吸附根据分子间的作用力不同，主要分为物理吸附和化学吸附；在吸附过程中，当活性炭分子和污染物分子之间的作用力是范德华力(或静电引力)时称为物理吸附；由于范德华力较弱，对污染物分子的结构影响不大，因此，活性炭本身的物理吸附作用较弱。
[0004]随着社会经济的快速发展，人们对环境质量的要求越来越高。驻极体过滤材料具有高效、低阻、节能、抗菌等优点，是一类非常有应用前景的新型过滤材料。驻极体材料带电量的多少和电荷衰减快慢将很大程度上影响产品的性能和使用寿命，将无机或有机添加剂加入驻极体过滤材料中能改善驻极体的带电能力，提高驻极体过滤材料的过滤性能。相关技术中，驻极体过滤材料多采用添加驻极母粒后进行电晕充电处理方法获得，该方法获得的驻极体过滤材料电荷储存密度高，但电荷衰减速度快，过滤长效性差。基于上述陈述，本申请提出了一种经驻极处理的活性炭及其加工工艺。

技术实现思路

[0005]为了解决相关技术中经驻极处理得到的驻极过滤材料电荷衰减速度快，过滤长效性差等问题，本申请提供了一种经驻极处理的活性炭及其加工工艺。
[0006]第一方面，本申请提供了一种经驻极处理的活性炭，采用如下的技术方案：一种经驻极处理的活性炭，包括以下重量份的原料：改性活性炭100
‑
120份、驻极母粒25
‑
40份、铁氧体材料8
‑
12份、二氧化硅10
‑
20份、成核剂3
‑
5份、粘结剂10
‑
18份、润滑剂3
‑
5份。
[0007]优选的，所述改性活性炭105
‑
115份、驻极母粒28
‑
35份、铁氧体材料9
‑
11份、二氧化硅12
‑
18份、成核剂3.5
‑
4.5份、粘结剂12
‑
16份、润滑剂3.5
‑
4.5份。
[0008]优选的，所述改性活性炭110份、驻极母粒32份、铁氧体材料10份、二氧化硅15份、成核剂4份、粘结剂14份、润滑剂4份。
[0009]通过采用上述技术方案，将活性炭进行改性获得的改性活性炭做主料，通过添加驻极母粒、铁氧体材料、二氧化硅、成核剂、粘结剂和润滑剂，混合制得所需驻极处理活性
炭；本申请配方简单，配比严谨，各原料间协同增效，所得驻极活性炭孔道均匀有序，密度小，比表面积大，经驻极处理后表面电荷密度高，储电量足，电荷储存周期长，大大增强其物理吸附性能和化学吸附性能，综合吸附效果好，过滤效果显著且长效。
[0010]优选的，所述改性活性炭由以下方法制得：（1）按料液比1:7
‑
10，将活性炭加水分散混合，加酸调节pH值至2
‑
3.4，于50
‑
70℃，研磨分散处理1
‑
2h，得分散液；（2）将硝酸银加入到步骤（1）的分散液中，搅拌均匀后，加入焦磷酸钠，继续搅拌均匀，得悬浮液，其中硝酸银、分散液和焦磷酸钠的质量比为2
‑
5:18
‑
24:1
‑
3；（3）将步骤（2）中的悬浮液于80
‑
90℃的温度下，保温处理3
‑
5h，然后在温度为80
‑
120℃，离心转速为4000
‑
8000r/min的条件下，离心喷雾干燥，得改性活性炭。
[0011]通过采用上述技术方案，将活性炭加酸研磨分散后，加硝酸银搅拌处理，然后利用焦磷酸钠的络合能力，使银离子络合并吸附在活性炭表面，最后离心喷雾干燥制得改性活性炭；本申请所得改性活性炭孔道均匀有序，密度小，比表面积大，利用酸处理活性炭，增强其吸附性能，使银离子能够均匀负载在活性炭表面；所得的改性活性炭具有极好的电子迁移和电荷储存性能，其吸附活性高，稳定性好；本申请改性活性炭同时还具有优异的抑菌杀菌性能。
[0012]优选的，所述活性炭由质量比3
‑
7:1的木质活性炭和椰壳活性炭混合而得。
[0013]通过采用上述技术方案，选择孔隙发达、吸附性能好、强度高、易再生，经济耐用的椰壳活性炭与普通木质活性炭混合作为活性炭主料，其能有效吸附重金属离子、微生物、有机污染物等污染；通过控制木质活性炭和椰壳活性炭的配比，在保证活性炭达到最佳吸附性能的同时，降低成本。
[0014]优选的，所述驻极母粒由质量比8
‑
12:1
‑
5:1
‑
2的电气石、聚偏氟乙烯和3
‑
氨基丙基三乙氧基硅烷复配而得。
[0015]通过采用上述技术方案，电气石具有压电性、热释电性、导电性、远红外辐射和释放负离子性等独特性能；聚偏氟乙烯除具有良好的耐化学腐蚀性、耐高温性、耐氧化性、耐候性、耐射线辐射性能外，还具有压电性、介电性、热电性等特殊性能；在3
‑
氨基丙基三乙氧基硅烷的作用下，将两者复配改性作为驻极母粒，具有表面活化能高，分散性好的特点，其用于活性炭驻极处理添加，能够产生电荷陷阱大量捕获电荷，从而显著提高驻极处理活性炭表面的电荷密度；同时，所得驻极处理活性炭抗热衰减性能好，电荷衰减速度大大降低，延长了电荷储存周期。
[0016]优选的，所述成核剂由质量比3
‑
5:1的硬脂酸镁和碳酸氢钠复配而成。
[0017]通过采用上述技术方案，将硬脂酸镁和碳酸氢钠复配作为成核剂，通过控制两者的复配比例，能够有效加快活性炭的结晶速率，促进活性炭有序孔道的形成。
[0018]优选的，所述粘结剂由质量比1
‑
3:4
‑
7:9
‑
13的聚乙烯醇、TPU树脂和N,N
‑
二甲基甲酰胺复配而得。
[0019]通过采用上述技术方案，将聚乙烯醇、TPU树脂和N,N
‑
二甲基甲酰胺混合复配做粘结剂，通过控制上述原料的配比，能够保证所得粘结剂具有良好的流动性、分散性和相容性，其能够均匀分散各原料，增加原料间的粘结力和聚合力，并在高温烧结过程中形成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种经驻极处理的活性炭，其特征在于，包括以下重量份的原料：改性活性炭100
‑
120份、驻极母粒25
‑
40份、铁氧体材料8
‑
12份、二氧化硅10
‑
20份、成核剂3
‑
5份、粘结剂10
‑
18份、润滑剂3
‑
5份。2.根据权利要求1所述的经驻极处理的活性炭，其特征在于，包括以下重量份的原料：改性活性炭105
‑
115份、驻极母粒28
‑
35份、铁氧体材料9
‑
11份、二氧化硅12
‑
18份、成核剂3.5
‑
4.5份、粘结剂12
‑
16份、润滑剂3.5
‑
4.5份。3.根据权利要求1所述的经驻极处理的活性炭，其特征在于，包括以下重量份的原料：改性活性炭110份、驻极母粒32份、铁氧体材料10份、二氧化硅15份、成核剂4份、粘结剂14份、润滑剂4份。4.根据权利要求1所述的经驻极处理的活性炭，其特征在于，所述改性活性炭由以下方法制得：（1）按料液比1:7
‑
10，将活性炭加水分散混合，加酸调节pH值至2
‑
3.4，于50
‑
70℃，研磨分散处理1
‑
2h，得分散液；（2）将硝酸银加入到步骤（1）的分散液中，搅拌均匀后，加入焦磷酸钠，继续搅拌均匀，得悬浮液，其中硝酸银、分散液和焦磷酸钠的质量比为2
‑
5:18
‑
24:1
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3；（3）将步骤（2）中的悬浮液于80
‑
90℃的温度下，保温处...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐信东，
申请(专利权)人：烟台市丹叶电器有限公司，
类型：发明
国别省市：