一种适用于吸附二噁英的改性活性炭及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于吸附二噁英的改性活性炭的制备方法，包括以下步骤：向碱性溶液中加入碱木质素和壳聚糖，混合均匀后得到第一溶液；向所述第一溶液中加入活性炭，混合均匀后得到第二溶液；所述第二溶液经蒸发处理后得到第一固体，所述第一固体在750℃～850℃下活化1.5h～3.5h后，得到第二固体；所述第二固体经过酸洗、水洗、干燥后，得到成品。本发明专利技术提供的适用于吸附二噁英的改性活性炭的制备方法，其能够实现氮掺杂，最终得到的具有适宜孔隙度和表面积的改性活性炭，其吸附性能适合用于测试二噁英。于测试二噁英。于测试二噁英。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于吸附二噁英的改性活性炭及其制备方法


[0001]本专利技术涉及活性炭吸附二噁英
，尤其涉及一种适用于吸附二噁英的改性活性炭及其制备方法。

技术介绍

[0002]二噁英是一类三环芳香族有机化合物，含有多种不同的结构，是一种持久性有机污染物，具有高毒、难降解、可生物累积、可远距离传输等特性，被视为“世界上最危险的化学物质之一”和“世纪之毒”，对人体健康和生态环境危害巨大，可导致“致畸、致癌、致突变”等效应，其主要来源是含氯碳氢化合物的燃烧。
[0003]污染源中二噁英浓度低，二恶英分析属于超痕量分析，样品中二恶英浓度级别可达ppt～ppq级，并且二噁英样品中的组分复杂，干扰物多，目前国际上通用的分析二恶英主要采用的方法是同位素稀释高分辨气相色谱
‑
高分辨质谱法，成分过于复杂，干扰物过多的样品会对仪器照成严重的污染，直接影响检测结果，因此，样品在进行仪器分析之前，需要进行二噁英样品的净化以及二噁英的富集，样品干扰物的处理程度以及二恶英的富集程度是获得准确检测结果的关键因素。净化和富集二噁英的效果，直接影响分析结果。
[0004]现有技术中，首先对样品进行净化，之后经过活性炭富集柱的分离，得到前处理完成后的二恶英分离液，最后再经过GC或者是HPLC的高精度的净化、分离，由MS得出检测结果。现有的技术中的活性炭硅胶长期依赖进口，导致成本昂贵，并且现在市场上销售的大多是具有高比表面积、微孔众多的活性炭，不同活性炭之间的吸附性能差异很大，选择合适的活性炭对污染源中的二噁英进行有效地净化分离具有重要的作用。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种适用于吸附二噁英的改性活性炭的制备方法，其能够实现氮掺杂，最终得到的具有适宜孔隙度和表面积的改性活性炭，其吸附性能适合用于测试二噁英。
[0006]本专利技术所要解决的技术问题还在于，提供一种适用于吸附二噁英的改性活性炭，其能够实现氮掺杂，具有适宜孔隙度和表面积，适合用于吸附二噁英。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种适用于吸附二噁英的改性活性炭的制备方法，包括以下步骤：
[0008]向碱性溶液中加入碱木质素和壳聚糖，混合均匀后得到第一溶液；
[0009]向所述第一溶液中加入活性炭，混合均匀后得到第二溶液；
[0010]所述第二溶液经蒸发处理后得到第一固体，所述第一固体在750℃～850℃下活化1.5h～3.5h后，得到第二固体；
[0011]所述第二固体经过酸洗、水洗、干燥后，得到成品。
[0012]在一种实施方式中，按照重量份计，向100份～180份碱性溶液中加入2份～7份碱木质素和7份～11份壳聚糖，混合均匀后得到第一溶液。
[0013]在一种实施方式中，按照重量份计，向130份～160份碱性溶液中加入4份～6份碱木质素和8份～9份壳聚糖，混合均匀后得到第一溶液。
[0014]在一种实施方式中，所述碱性溶液为氢氧化钾溶液，所述氢氧化钾溶液的浓度为0.8g/mL～1.2g/mL。
[0015]在一种实施方式中，所述碱木质素的加入量与所述壳聚糖的加入量之比为1：(1.5～2)。
[0016]在一种实施方式中，所述活性炭的加入量与所述碱木质素的加入量之比为(6～10)：1。
[0017]优选地，所述活性炭的加入量与所述碱木质素的加入量之比为(8～9)：1。
[0018]在一种实施方式中，所述第二固体经过酸洗中，采用质量浓度为5％～10％的盐酸溶液洗涤10min～30min。
[0019]在一种实施方式中，所述第二固体经过酸洗、水洗、干燥中，所述干燥条件为：在真空条件下，在100℃～110℃下干燥0.5h～2.5h。
[0020]相应地，本专利技术还提供了一种适用于吸附二噁英的改性活性炭，其采用上述的适用于吸附二噁英的改性活性炭的制备方法的制备方法制得。
[0021]实施本专利技术，具有如下有益效果：
[0022]本专利技术将活性炭与含有碱木质素和壳聚糖的碱性溶液混合，再经过干燥活化得到了表面附着有木质素基活性炭的改性活性炭，并且壳聚糖的引入使得改性活性炭成功实现氮掺杂，最终得到的改性活性炭具有适宜孔隙度和表面积，其吸附性能适合用于测试二噁英。
附图说明
[0023]图1为本专利技术实施例1的二噁英测试结果的色谱图；
[0024]图2为本专利技术实施例2的二噁英测试结果的色谱图；
[0025]图3为本专利技术实施例3的二噁英测试结果的色谱图；
[0026]图4为本专利技术对比例1的二噁英测试结果的色谱图；
[0027]图5为本专利技术对比例2的二噁英测试结果的色谱图；
[0028]图6为本专利技术对比例3的二噁英测试结果的色谱图。
具体实施方式
[0029]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本专利技术作进一步地详细描述。
[0030]除非另外说明或存在矛盾之处，本文中使用的术语或短语具有以下含义：
[0031]本专利技术中，“优选”仅为描述效果更好的实施方式或实施例，应当理解，并不构成对本专利技术保护范围的限制。
[0032]本专利技术中，以开放式描述的技术特征中，包括所列举特征组成的封闭式技术方案，也包括包含所列举特征的开放式技术方案。
[0033]本专利技术中，涉及到数值区间，如无特别说明，则包括数值区间的两个端点。
[0034]为解决上述问题，本专利技术提供了一种适用于吸附二噁英的改性活性炭的制备方
法，包括以下步骤：
[0035]S1、向碱性溶液中加入碱木质素和壳聚糖，混合均匀后得到第一溶液；
[0036]在一种实施方式中，按照重量份计，向100份～180份碱性溶液中加入2份～7份碱木质素和7份～11份壳聚糖，混合均匀后得到第一溶液。
[0037]需要说明的是，活性炭的孔结构由孔径最大的(50～2000nm)大孔、孔径中等的(2～50nm)中孔以及孔径最小的(小于2nm)微孔组成，三种孔呈树状分布，在中孔分布于大孔上，而微孔又分布于中孔上。通常由微孔提供主要的吸附位点，增大活性炭的微孔孔容，有利于对小分子物质的吸附，但是如果中孔孔容太小，分子内扩散的阻力增加，并不利于活性炭的吸附功能。
[0038]本专利技术通过在活性炭表面引入木质素基活性炭，能够实现在维持中控孔容的条件下，尽可能最大化地提高微孔吸附点，最终实现二噁英的高吸附量。其中，碱木质素的加入量过多将导致最终碱木质素基活性炭沉积在未改性的活性炭的绝大多数孔洞中，从而导致改性活性炭的中孔孔容降低，从而降低二噁英的吸附效果。反之，碱木质素的加入量过少将导致最终改性活性炭中碱木质素基活性炭的数量较少，无法实现较好地增加改性活性炭的微孔孔容，从而降低二噁英的吸附效果。优选地，按照重量份计，向130份～160份碱性溶液中加入4份～6份碱木质素和8份～9份壳聚糖，混合均匀后得到第一溶液。
[0039]进一步地，活性炭表面化学性质对二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于吸附二噁英的改性活性炭的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：向碱性溶液中加入碱木质素和壳聚糖，混合均匀后得到第一溶液；向所述第一溶液中加入活性炭，混合均匀后得到第二溶液；所述第二溶液经蒸发处理后得到第一固体，所述第一固体在750℃～850℃下活化1.5h～3.5h后，得到第二固体；所述第二固体经过酸洗、水洗、干燥后，得到成品。2.如权利要求1所述的适用于吸附二噁英的改性活性炭的制备方法，其特征在于，按照重量份计，向100份～180份碱性溶液中加入2份～7份碱木质素和7份～11份壳聚糖，混合均匀后得到第一溶液。3.如权利要求2所述的适用于吸附二噁英的改性活性炭的制备方法，其特征在于，按照重量份计，向130份～160份碱性溶液中加入4份～6份碱木质素和8份～9份壳聚糖，混合均匀后得到第一溶液。4.如权利要求1所述的适用于吸附二噁英的改性活性炭的制备方法，其特征在于，所述碱性溶液为氢氧化钾溶液，所述氢氧化钾溶液的浓度为0.8g/mL～1.2g/mL。5.如权利要求1所述的适用于吸附二噁英...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐家胜，陈矩，刘敏，赖杏珊，李顺，刘勇，
申请(专利权)人：广东誉谱检测科技有限公司，
类型：发明
国别省市：