【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于有毒有害工业气体吸附净化，具体涉及一种活性炭-分子筛复合材料及其制备方法。
技术介绍
1、面向军事、消防、抢险救灾、工业生产等领域，防毒面具作为个人防护器材，需要对各种有毒工业化学品具备优异的广谱净化能力，以满足作业人员及工业生产人员的健康安全。
2、活性炭是防毒面具中常用的吸附材料，它通常拥有较高的比表面积，范围分布很广的孔隙结构以及丰富的表面含氧官能团，从而能够提供大量的吸附位点和通道，实现对一些分子气体的高效吸附，尤其是对某些具备特定分子尺寸的有机物质，如苯、甲苯等进行有效吸附净化，但对一些小分子物质，如环氧乙烷、环氧丙烷等捕获能力较弱，导致吸附性能很低。分子筛是另一类应用较广的吸附材料，它通常具有特定的孔径和孔道结构，可以选择性地吸附特定的气体分子。同时，分子筛骨架通常由化学稳定的无机物组成，具有较高的化学稳定性和惰性，使其在吸附过程中不易发生化学反应而具有优良的选择性吸附和化学稳定性。目前，一些分子筛吸附材料，如zsm-5型分子筛，β型分子筛等能够对小分子烷类物质进行有效吸附，尤其是对小分子环状物质，如环氧乙烷、环氧丙烷等的吸附要明显高于活性炭材料。但由于分子筛材料通常比表面积及孔隙率较低，导致其对较大分子物质，如环己烷、苯、正庚烷等吸附能力较弱。因此，迫切需要发展对有毒工业化学品具有广谱型优异净化性能的新型吸附材料，能够对小分子有机气体、较大分子有机气体以及大分子有机气体进行全面有效吸附净化的新型复合材料，从而为作业人员提供广谱有效的防护，保障生命安全。
技术实现
1、(一)要解决的技术问题
2、本专利技术提出一种活性炭-分子筛复合材料及其制备方法，以解决如何具有广谱型优异净化性能的技术问题。
3、(二)技术方案
4、为了解决上述技术问题，本专利技术提出一种活性炭-分子筛复合材料制备方法，该制备方法包括如下步骤：
5、s1.将活性炭和分子筛分别研磨成180～200目的粉末，并置于110℃鼓风烘箱内烘干；
6、s2.将质量百分比50～80％经步骤s1烘干处理的活性炭粉末、质量百分比20～50％的分子筛粉末充分混合均匀，得到活性炭-分子筛混合粉末；随后将粘接剂加入活性炭-分子筛混合粉末并充分混合均匀，得到混合料，粘接剂与活性炭-分子筛混合粉末的质量比为(3:7)～(3:47)；
7、s3.将混合料投入成型挤出装置进行挤出成型，得到条形复合样品；
8、s4.将条形复合样品置于110℃鼓风烘箱加热干燥3～6h，完全去除水分，干燥后按12～24目标准将样品进行破碎筛选；
9、s5.将破碎样品在氮气保护状态下，在管式炉中于160～200℃保温2h，进行二次炭化、活化，得到活性炭-分子筛复合材料。
10、进一步地，步骤s1中的活性炭为椰壳活性炭或煤质活性炭。
11、进一步地，步骤s1中的活性炭的比表面积为800～1400m2/g。
12、进一步地，步骤s1中的分子筛为zsm-5型或β型。
13、进一步地，分子筛粉末的比表面积为200～800m2/g。
14、此外，本专利技术还提出一种活性炭-分子筛复合材料，该活性炭-分子筛复合材料采用上述方法制备得到。
15、此外。本专利技术还提出一种上述活性炭-分子筛复合材料使用方法，该活性炭-分子筛复合材料用于吸附有毒工业化学气体。
16、进一步地，有毒工业化学气体包括杂环化合物、脂环化合物、直链烷烃化合物。
17、进一步地，有毒工业化学气体浓度为5～3000ppm，空气相对湿度为0～95％。
18、(三)有益效果
19、本专利技术提出一种活性炭-分子筛复合材料及其制备方法，该复合材料突破活性炭对小分子物质吸附能力弱以及分子筛材料对较大分子物质吸附能力不足的缺点，通过两种材料混合成型制备并形成强协同作用，大幅提升活性炭的微孔吸附能力，可用于对小分子环状气体如环氧乙烷等的吸附，同时也可用于对较大分子气体如环己烷以及对大分子直链结构物质如正庚烷等有毒工业化学气体的广谱吸附净化，能够达到对环氧乙烷、环氧丙烷、环己烷、正庚烷等不同类型典型有毒工业化学气体的高效净化脱除，可应用于化学防护装备及空气净化领域中，实现一种材料对多种不同分子尺寸物质的广谱吸附能力。
20、本专利技术的有益效果具体包括：
21、1.本方法采用利用活性炭-分子筛的多级孔结构特性，能够提升对一些小分子特殊物质的强捕获作用，同时还可以增强活性炭本身微孔的吸附效率，形成强协同作用，达到复合材料对多目标污染物的高效、广谱吸附性能。
22、2.本专利技术的复合材料突破以往纯活性炭对小分子物质吸附能力弱以及纯分子筛材料比表面积及孔隙率低对较大分子吸附能力不足的缺点，通过两种材料的混合成型制备，在保证活性炭、分子筛自身晶体结构不被破坏的前提下，制备成复合材料，制备方法简单，重复性好，易于大规模生产。
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1.一种活性炭-分子筛复合材料制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的活性炭-分子筛复合材料制备方法，其特征在于，步骤S1中的活性炭为椰壳活性炭或煤质活性炭。
3.如权利要求1所述的活性炭-分子筛复合材料制备方法，其特征在于，步骤S1中的活性炭的比表面积为800～1400m2/g。
4.如权利要求1所述的活性炭-分子筛复合材料制备方法，其特征在于，步骤S1中的分子筛为ZSM-5型或β型。
5.如权利要求1所述的活性炭-分子筛复合材料制备方法，其特征在于，分子筛粉末的比表面积为200～800m2/g。
6.一种活性炭-分子筛复合材料，其特征在于，所述活性炭-分子筛复合材料采用上述任一项权利要求所述的方法制备得到。
7.一种权利要求6所述的活性炭-分子筛复合材料使用方法，其特征在于，所述活性炭-分子筛复合材料用于吸附有毒工业化学气体。
8.如权利要求7所述的活性炭-分子筛复合材料使用方法，其特征在于，所述有毒工业化学气体包括杂环化合物、脂环化合物、直链烷烃化合物。>
9.如权利要求7所述的活性炭-分子筛复合材料使用方法，其特征在于，所述有毒工业化学气体浓度为5～3000ppm，空气相对湿度为0～95％。
...【技术特征摘要】
1.一种活性炭-分子筛复合材料制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的活性炭-分子筛复合材料制备方法，其特征在于，步骤s1中的活性炭为椰壳活性炭或煤质活性炭。
3.如权利要求1所述的活性炭-分子筛复合材料制备方法，其特征在于，步骤s1中的活性炭的比表面积为800～1400m2/g。
4.如权利要求1所述的活性炭-分子筛复合材料制备方法，其特征在于，步骤s1中的分子筛为zsm-5型或β型。
5.如权利要求1所述的活性炭-分子筛复合材料制备方法，其特征在于，分子筛粉末的比表面积为200～8...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶平伟，刘峰，周川，杨博，栗丽，吴琼，皇甫喜乐，张守鑫，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事科学院防化研究院，
类型：发明
国别省市：
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