改性膨脹石墨的製備方法及對甲醛氣體處理方面的應用的製作方法
2023-07-02 01:00:46 1
專利名稱：改性膨脹石墨的製備方法及對甲醛氣體處理方面的應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及改性膨脹石墨的製備及其應用領域，特指一種改性膨脹石墨的製備方法及其 在甲醛氣體處理方面的應用。
背景技術：
膨脹石墨是一種廉價而用途極廣的材料，廣泛應用於密封材料、導電材料、吸附材料、 阻燃防火材料、催化材料、醫學材料等，尤其是在廢液、廢氣的處理上。隨著環境汙染的日 益加重，對環保材料的要求也越來越高，因此，吸附材料不能局限在傳統的處理能力上，對 傳統的材料進行改性，提高處理廢氣廢液的能力成為近年來研究的熱點。隨著人們生活水平 的提高，大量裝飾材料的使用，使室內有機物汙染越來越嚴重，主要是甲醛和三苯(苯、甲 苯、二甲苯)。傳統的吸附材料主要有活性炭、活性炭纖維、沸石等，這些吸附材料吸附能力 較差。膨脹石墨以其特有的大中孔為主的孔結構為在孔內形成多分子層吸附乃至凝聚提供了 條件，更兼有膨脹石墨的孔通透性好，處理速度快，因此，可以替代傳統的吸附材料。有關 改性膨脹石墨對甲醛氣體的處理還未見報導。發明內容本發明將用天然鱗片石墨所製得的膨脹石墨用氨水進行表面改性。通過優化膨脹石墨與 氨水的比例，浸漬時間，烘乾溫度及烘乾等工藝參數來使膨脹石墨表面負載含氮官能團。本發明具體工藝過程是取製備的膨脹石墨浸泡在一定比例的氨水中， 一定時間後過濾、烘乾。其中膨脹石墨和氨水的比例為9: 1 9: 3，浸漬時間為3 9h，烘乾溫度為100 150 'c，烘乾，取出冷卻，即得到改性膨脹石墨。將所製得的改性膨脹石墨用於對甲醛的靜態和動態吸附。本發明製備出的改性膨脹石墨是經過氨水浸漬的膨脹石墨，氨水對膨脹石墨表面具有蝕 刻作用，使比表面積增加，增加了表面的活性，使吸附質在孔內發生多分子層吸附乃至發生凝聚。甲酸含有羰基極性基團，為極性吸附質，而膨脹石墨為表面非極性的非極性吸附劑，對 極性吸附質的吸附能力較低，氨水改性後的膨脹石墨在膨脹石墨表面引入了含氮官能團。本發明的優點在於經過鹼性溶液改性後的膨脹石墨提高了孔容，增加了表面活性，表 面負載了豐富的官能團，因此提高了對甲醛的吸附能力，可用於室內空氣的淨化。
圖1改性前後膨脹石墨孔結構的SEM照片圖2改性前後膨脹石墨和活性炭對甲醛的靜態吸附曲線圖3改性前後膨脹石墨對甲醛的動態吸附曲線具體實施方式
實施例1:將天然鱗片石墨經過去離子水清洗數次至中性，烘乾，採用二次氧化法進行 氧化、插層反應，洗滌、烘乾，製得膨脹石墨。將製得的膨脹石墨用氨水進行表面改性，膨脹石墨和氨水的比例為9: 1，浸泡時間為3h，去離子水洗滌至中性、IO(TC烘乾，製得改性膨脹石墨。將製得的改性膨脹石墨在室溫下對甲醛氣體進行靜態吸附試驗，最大吸附量可達320mg/g。實施例2:按照實施例1中所述的製備方法，將膨脹石墨和氨水的比例改為9: 2，浸泡時間改為6h，去離子水洗滌至中性、120'C烘乾，製得改性膨脹石墨。將製得的改性膨脹石 墨在室溫下對甲醛氣體進行靜態吸附試驗，最大吸附量可達1000mg/g。實施例3:按照實施例1中所述的製備方法，將膨脹石墨和氦水的比例改為9: 3，浸泡 時間改為9h，去離子水洗滌至中性、15(TC烘乾，製得改性膨脹石墨。將製得的改性膨脹石 墨在室溫下對甲醛氣體進行靜態吸附試驗，最大吸附量可達400mg/g。對比例將採用二次氧化法製得的膨脹石墨經過最佳改性工藝進行表面改性，膨脹石墨 改性前後對甲醛的靜態和動態吸附性能見附圖2和附圖3。
權利要求
1.改性膨脹石墨的製備方法，其特徵在於稱取一定量的以天然鱗片石墨為原料製備的膨脹石墨浸泡在一定比例的氨水中，一定時間後過濾、烘乾，其中膨脹石墨和氨水比例為9∶1～9∶3，浸泡時間為3～9h，烘乾溫度為100～150℃，烘乾，取出冷卻，得到改性膨脹石墨。
1. 改性膨脹石墨的製備方法，其特徵在於稱取一定量的以天然鱗片石墨為原 料製備的膨脹石墨浸泡在一定比例的氨水中， 一定時間後過濾、烘乾，其中膨脹 石墨和氨水比例為9: 1 9: 3，浸泡時間為3 9h，烘乾溫度為100 150°C， 烘乾，取出冷卻，得到改性膨脹石墨。
2. 如權利要求1所述製備的改性膨脹石墨應用於室內氣體中對甲醛的吸附 處理，其特徵在於用製備的改性膨脹石墨對甲醛進行靜態和動態吸附。
全文摘要
本發明涉及改性膨脹石墨的製備及其應用領域，改性膨脹石墨的製備方法，其特徵在於稱取一定量的以天然鱗片石墨為原料製備的膨脹石墨浸泡在一定比例的鹼性溶液中，一定時間後過濾、烘乾。其中膨脹石墨和鹼性溶液的比例為9∶1～9∶3，浸泡時間為3～9h，烘乾溫度為100～150℃，烘乾，取出冷卻，得到改性膨脹石墨，將其應用於室內氣體對甲醛的吸附處理。由於經過鹼性溶液改性後的膨脹石墨提高了孔容，增加了表面活性位，表面負載了豐富的官能團，因此增強了對甲醛的吸附能力，可用於室內空氣的淨化。
文檔編號B01D53/04GK101239304SQ20081001962
公開日2008年8月13日 申請日期2008年3月10日 優先權日2008年3月10日
發明者猛 付, 孫力學, 趙曉兵, 陳志剛 申請人:江蘇工業學院