一种季铵盐接枝改性活性炭的方法技术

本发明专利技术公开了一种季铵盐接枝改性活性炭的方法，涉及活性炭改性技术领域。本发明专利技术首先将活性炭预处理，得到预处理活性炭；将预处理活性炭在季铵盐溶液接枝，得到季铵盐接枝改性活性炭。本发明专利技术制备的季铵盐接枝改性活性炭可以增加活性炭对阴离子型有机物的特异性吸附能力，该方法过程简单，操作方便，适用于工业化规模生产。规模生产。

【技术实现步骤摘要】
一种季铵盐接枝改性活性炭的方法


[0001]本专利技术涉及活性炭改性
，具体涉及一种季铵盐接枝改性活性炭的方法。

技术介绍

[0002]随着工业社会的发展，水环境污染已经逐渐破坏了地球的生态平衡，并且加剧了水资源的缺乏，严重威胁到人类的生存环境，因此，急切需要提高废水处理的技术水平，缓解水资源短缺问题。活性炭因具有比表面积大、性质稳定且廉价的优点，已经广泛应用于一些废水的吸附处理，但活性炭本身疏水，对极性污染物的吸附性能较差，许多废水中主要污染是阴离子表面活性剂，通过活性炭的吸附处理后，废水中阴离子表面活性剂去除率较低，并不能实现对废水的有效处理。
[0003]本专利技术利用季铵盐阳离子表面活性剂对活性炭进行接枝改性，表面活性剂含有亲水的季铵基团和疏水的长链烷基，具有改变材料表面润湿特性的作用，从而改变吸附剂的表面性质，并且季铵基团可以针对阴离子性污染物进行物理电性吸附，大大增加了活性炭对混合废水中阴离子性污染物的特异性吸附，在实际工程当中具有很大的实践意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种季铵盐接枝改性活性炭的方法，解决以下技术问题：
[0005]现有的活性炭对废水中的阴离子表面活性剂吸附性能差。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0007]一种季铵盐接枝改性活性炭的方法，包括如下步骤：
[0008](1)水洗烘干后的活性炭置于硫酸溶液浸泡，再过滤、洗涤、烘干，得到预处理活性炭；
[0009](2)将预处理活性炭加入季铵盐溶液中，保温反应，得到改性活性炭；
[0010](3)改性活性炭过滤、洗涤、烘干，得到季铵盐接枝改性活性炭。
[0011]作为本专利技术的进一步方案：所述活性炭为煤质、椰壳或果壳为原料制备得到，活性炭粒径为8
‑
16目，活性炭碘值为600
‑
800。
[0012]作为本专利技术的进一步方案：硫酸溶液的浓度为1
‑
3mol/L，活性炭在硫酸溶液中的投加量为30
‑
50g/L。
[0013]作为本专利技术的进一步方案：活性炭在硫酸溶液中浸泡18
‑
30h。
[0014]作为本专利技术的进一步方案：浸泡过硫酸溶液的活性炭洗涤至pH为5
‑
7。
[0015]作为本专利技术的进一步方案：所述季铵盐溶液为季铵盐化合物与超纯水混合得到；所述季铵盐化合物为十六烷基三甲基溴化铵、溴代十六烷基吡啶、四丁基溴化铵中的任意一种。
[0016]作为本专利技术的进一步方案：季铵盐溶液的浓度为0.5
‑
1.5mol/L。
[0017]作为本专利技术的进一步方案：预处理活性炭与季铵盐溶液的料液比为0.5
‑
1g：1L。
[0018]作为本专利技术的进一步方案：步骤(2)中保温温度为25
‑
30℃。
[0019]作为本专利技术的进一步方案：步骤(2)中预处理活性炭与季铵盐溶液混合后，置于摇床中恒温振荡，转速为250
‑
300r/min，振荡时间为20
‑
24h。
[0020]本专利技术的有益效果：
[0021]本专利技术制备的季铵盐接枝改性活性炭，相较普通活性炭吸附能力变强，并且对混合废水中的阴离子性污染物具有更强的吸附去除能力，可以实现类似阴离子表面活性剂此类有机污染物的更有效去除。
具体实施方式
[0022]下面将结合本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]实施例1
[0024]一种季铵盐接枝改性活性炭的方法，包括以下步骤：
[0025](1)将粒径为8目、碘值600的煤质活性炭纯水清洗至无悬浮杂质，烘干温度80℃，烘干6h，烘干后的活性炭使用1mol/L硫酸溶液浸泡活化18h，活性炭在硫酸溶液中的投加量为30g/L；过滤、清洗至pH为5、烘干，得到预处理活性炭；
[0026](2)将四丁基溴化铵与超纯水混合制得0.5mol/L季铵盐溶液；
[0027](3)将预处理活性炭添加至季铵盐溶液中，预处理活性炭与季铵盐溶液的料液比为0.5g：1L，摇床恒温震荡进行接枝反应，反应温度为25℃，摇床转速为250r/min，反应时间24h；
[0028](4)反应完成的活性炭取出清洗，烘干温度为50℃，烘干时间为24h，即得到季铵盐接枝改性活性炭。
[0029]实施例2
[0030]一种季铵盐接枝改性活性炭的方法，包括以下步骤：
[0031](1)将粒径为8目、碘值700的煤质活性炭纯水清洗至无悬浮杂质，烘干温度90℃，烘干6h，烘干后的活性炭使用2mol/L硫酸溶液浸泡活化24h，活性炭在硫酸溶液中的投加量为30g/L；过滤、清洗至pH为6、烘干，得到预处理活性炭；
[0032](2)将四丁基溴化铵与超纯水混合制得1mol/L季铵盐溶液；
[0033](3)将预处理活性炭添加至季铵盐溶液中，预处理活性炭与季铵盐溶液的料液比为0.7g：1L，摇床恒温震荡进行接枝反应，反应温度为25℃，摇床转速为250r/min，反应时间24h；
[0034](4)反应完成的活性炭取出清洗，烘干温度为70℃，烘干时间为24h，即得到季铵盐接枝改性活性炭。
[0035]实施例3
[0036]一种季铵盐接枝改性活性炭的方法，包括以下步骤：
[0037](1)将粒径为8目、碘值700的煤质活性炭纯水清洗至无悬浮杂质，烘干温度100℃，烘干8h，烘干后的活性炭使用3mol/L硫酸溶液浸泡活化30h，，活性炭在硫酸溶液中的投加量为30g/L；过滤、清洗至pH为7、烘干，得到预处理活性炭；
[0038](2)将四丁基溴化铵与超纯水混合制得1.5mol/L季铵盐溶液；
[0039](3)将预处理活性炭添加至季铵盐溶液中，预处理活性炭与季铵盐溶液的料液比为1g：1L，摇床恒温震荡进行接枝反应，反应温度为30℃，摇床转速为300r/min，反应时间24h；
[0040](4)反应完成的活性炭取出清洗，烘干温度为70℃，烘干时间为30h，即得到季铵盐接枝改性活性炭。
[0041]对比例1
[0042]活性炭为煤质活性炭，活性炭粒径为8
‑
16目，活性炭碘值在600
‑
800。
[0043]性能检测
[0044](1)取某电镀废水污水处理站一级RO浓水出水，指标如表1所示：
[0045]表1：废水指标
[0046]电导率pHCOD阴离子表面活性剂37000us/cm6.5685mg/L4.56mg/L
[0047](2)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种季铵盐接枝改性活性炭的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)水洗烘干后的活性炭置于硫酸溶液浸泡，再过滤、洗涤、烘干，得到预处理活性炭；(2)将预处理活性炭加入季铵盐溶液中，保温反应，得到改性活性炭；(3)改性活性炭过滤、洗涤、烘干，得到季铵盐接枝改性活性炭。2.根据权利要求1所述的一种季铵盐接枝改性活性炭的方法,其特征在于，所述活性炭为煤质、椰壳或果壳为原料制备得到，活性炭粒径为8
‑
16目，活性炭碘值为600
‑
800。3.根据权利要求1所述的一种季铵盐接枝改性活性炭的方法,其特征在于，硫酸溶液的浓度为1
‑
3mol/L，活性炭在硫酸溶液中的投加量为30
‑
50g/L。4.根据权利要求1所述的一种季铵盐接枝改性活性炭的方法，其特征在于，活性炭在硫酸溶液中浸泡18
‑
30h。5.根据权利要求1所述的一种季铵盐接枝改性活性炭的方法，其特征在于，浸泡过硫酸溶液的活性炭洗涤至p...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴文明，张治杰，马林，丁保强，李淑艳，李海洋，慕海，
申请(专利权)人：中新联科环境科技安徽有限公司，
类型：发明
国别省市：