用于废气治理的粉煤灰基介孔材料制备方法技术

本申请涉及大气污染控制技术领域，具体涉及一种用于废气治理的粉煤灰基介孔材料制备方法及粉煤灰基介孔材料

【技术实现步骤摘要】
用于废气治理的粉煤灰基介孔材料制备方法


[0001]本申请涉及大气污染控制
，具体涉及一种用于废气治理的粉煤灰基介孔材料制备方法和一种粉煤灰基介孔材料
。

技术介绍

[0002]粉煤灰是燃煤电厂排放的主要固体废弃物，随着电力行业发展，我国粉煤灰排放量逐年递增，因此对粉煤灰进行资源化合理利用成为迫切需求
。
[0003]挥发性有机物
(VOCs)
是形成近地面
O3
和二次有机气溶胶
(SOA)
的前体物，部分
VOCs
对人体也造成伤害，因此
VOCs
防治得到了广泛重视
。
吸附法因去除效率高
、
经济效益好以及工艺简单等特点在
VOCs
治理过程中得到了广泛的应用
。
[0004]目前，吸附法常用的吸附剂包括活性炭和分子筛
。
活性炭对大分子
VOCs
吸附能力较强，但其对小分子的吸附性能较差，且存在再生困难
、
抗湿性差
、
易燃
、
吸附孔径难以调整；分子筛孔洞均一，不可燃，但其价格昂贵；另外，两种吸附剂除臭效果均不佳，限制了两种吸附剂的应用，因此，寻找性能优异
、
价格低廉
、
孔径可调的吸附材料成为吸附剂的发展方向
。
[0005]粉煤灰传统利用方式为制作分子筛治理废气，该材料比表面积小，孔径单一，成本高昂，制约了粉煤灰在废气治理行业的应用，因此如何增加粉煤灰基吸附材料比表面积，调整孔径，降低粉煤灰制备吸附剂成本成为粉煤灰基材料在废气治理行业应用的关键
。

技术实现思路

[0006]本申请实施例的目的是提供一种用于废气治理的粉煤灰基介孔材料制备方法及一种粉煤灰基介孔材料，以解决现有粉煤灰基分子筛存在的制作能耗高，比表面积小和孔径单一的问题
。
[0007]为了实现上述目的，本申请第一方面提供一种用于废气治理的粉煤灰基介孔材料制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1：将粉煤灰粗灰和阻聚剂混合，超细粉碎至
1000
目，得到粉末
A
；步骤2：粉末
A
经酸洗除杂
、
去离子水洗
、
干燥后得到粉末
B
；步骤3：粉末
B
经碱洗脱硅后得到
C
液；步骤4：令表面活性剂充分溶于温度为
30
‑
50℃
的酸液中，得到
D
液；步骤5：将
C
液与
D
液混合均匀后得到
E
液，令
E
液的温度保持在
70
‑
110℃
，持续晶化
12
‑
24h
后，自然冷却至常温，用去离子水洗涤至中性，经干燥
、
煅烧后获得介孔材料；步骤6：将介孔材料加入硼酸液中，介孔材料与硼酸发生硼氢化反应，通过控制硼氢化反应过程中的温度和压力调整介孔材料上的微孔数量及大小至期望数值，经过滤
、
洗涤
、
干燥后得到适用于废气治理的粉煤灰基介孔材料
。
[0008]优选的，所述粉末
A
至少能过
1000
目筛
。
[0009]优选的，步骤2中：酸洗除杂处理过程包括：将粉末
A
加入酸液中，边加热边搅拌，加热结束后趁热过滤除杂，保留固体物质；其中，酸液包括但不限于盐酸，浓度为1‑
4mol/L
，加热温度为
60
‑
100℃
，加热时间为1‑
4h
；干燥处理过程为恒温干燥，干燥温度为
80
‑
120℃。
[0010]优选的，步骤3中：碱洗脱硅处理过程包括：将粉末
B
加入碱液中，边加热边搅拌，加热结束后趁热过滤掉固体物质；其中，碱液包含但不限于氢氧化钠，浓度为
0.5
‑
3mol/L
，加热温度为
60
‑
120℃
，加热时间为2‑
6h。
[0011]优选的，步骤4中：表面活性剂包含但不限于聚环氧乙烷
‑
聚环氧丙烷
‑
聚环氧乙烷；酸液包括但不限于盐酸，浓度为1‑
3mol/L。
[0012]优选的，步骤5中：干燥温度为
80
‑
120℃
，干燥时间为4‑
8h
；煅烧温度为
400
‑
600℃
，煅烧时间4‑
8h
，其中煅烧升温速率不小于
5℃/min。
[0013]优选的，步骤6中：将介孔材料加入硼酸液中后搅拌1‑
2h
；硼酸浓度为1‑
2mol/L
；硼氢化温度为
60
‑
100℃
，硼氢化时间为
0.5
‑
1h
，硼氢化压力
10
‑
30kPa
；干燥温度为
80
‑
120℃
，干燥时间为4‑
8h。
[0014]优选的，所述方法还包括：步骤7：向步骤6中所得的介孔材料中添加功能材料，并混合均匀
。
[0015]优选的，功能材料包含但不限于高锰酸钾，粒径
1000
目
。
[0016]优选的，将步骤6或步骤7所得的介孔材料挤压成型；结构形式包含但不限于球状
、
棒状及蜂窝结构
。
[0017]第二方面，本申请提供一种粉煤灰基介孔材料
。
[0018]本申请相较于现有技术至少具备以下有益效果：
[0019]1)
通过超细粉碎改变颗粒微形貌，提高粉煤灰酸洗及碱洗浸出率，增大介孔材料的吸附比表面积，提高了介孔材料的吸附性能；
[0020]2)
通过硼氢化调整介孔材料微孔尺寸，避免了孔径单一问题，提高了介孔材料的废气吸附容量，扩大了介孔材料的应用范围
。
[0021]本申请实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明
。
具体实施方式
[0022]为使本申请实施例的目的
、
技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例，对本申请实施例中的技术方案进行清楚
、
完整地描述，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请实施例，并不用于限制本申请实施例
。
基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于废气治理的粉煤灰基介孔材料制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1：将粉煤灰粗灰和阻聚剂混合，超细粉碎至
1000
目，得到粉末
A
；步骤2：粉末
A
经酸洗除杂
、
去离子水洗
、
干燥后得到粉末
B
；步骤3：粉末
B
经碱洗脱硅后得到
C
液；步骤4：令表面活性剂充分溶于温度为
30
‑
50℃
的酸液中，得到
D
液；步骤5：将
C
液与
D
液混合均匀后得到
E
液，令
E
液的温度保持在
70
‑
110℃
，持续晶化
12
‑
24h
后，自然冷却至常温，用去离子水洗涤至中性，经干燥
、
煅烧后获得介孔材料；步骤6：将介孔材料加入硼酸液中，介孔材料与硼酸发生硼氢化反应，通过控制硼氢化反应过程中的温度和压力调整介孔材料上的微孔数量及大小至期望数值，经过滤
、
洗涤
、
干燥后得到适用于废气治理的粉煤灰基介孔材料
。2.
根据权利要求1所述的用于废气治理的粉煤灰基介孔材料制备方法，其特征在于，步骤2中：酸洗除杂处理过程包括：将粉末
A
加入酸液中，边加热边搅拌，加热结束后趁热过滤除杂，保留固体物质；其中，酸液包括但不限于盐酸，浓度为1‑
4mol/L
，加热温度为
60
‑
100℃
，加热时间为1‑
4h
；干燥处理过程为恒温干燥，干燥温度为
80
‑
120℃。3.
根据权利要求1所述的用于废气治理的粉煤灰基介孔材料制备方法，其特征在于，步骤3中：碱洗脱硅处理过程包括：将粉末
B
加入碱液中，边加热边搅拌，加热结束后趁热过滤掉固体物质；其中，碱液包含但不限于氢氧化钠，浓度为
0.5
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：祝业青，叶毅科，沐永生，马韵哲，李谨，陈兴华，
申请(专利权)人：国电环境保护研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：