申請(qǐng)日2016.05.30

　　公開(公告)日2016.10.12

　　IPC分類號(hào)B01J20/22; B01J20/30

　　摘要

　　本發(fā)明公開了一種親水性活性炭以及活性炭粉的親水處理方法，方法是在活性炭表面包覆上一層含有氨基的二氧化硅殼層，殼層的厚度為1‑2納米，步驟為：將活性炭粉分散到乙醇和甲苯的混合溶液中攪拌，在攪拌過程中滴加含氨基的烷氧基硅烷試劑，繼續(xù)攪拌一定時(shí)間，然后離心分離即得。本發(fā)明方法簡(jiǎn)單，成本低廉，便于工業(yè)化生產(chǎn)，所得產(chǎn)品性能穩(wěn)定，有重要的應(yīng)用前景。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種活性炭粉的親水處理方法，其特征是：在活性炭粉表面包覆上一層功能化的二氧化硅殼層，功能化的二氧化硅殼層的包覆包括以下步驟：

　　(1)將活性炭粉分散到乙醇和甲苯的混合溶液中，在攪拌下滴加含氨基的烷氧基硅烷，滴完后繼續(xù)攪拌，直至得到分散均勻的懸浮液;

　　(2)將上述懸浮液離心分離，得到包覆有功能化的二氧化硅殼層的活性炭粉。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征是：步驟(1)中，活性炭粉和含氨基的烷氧基硅烷的重量比為1：0.01-0.05。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征是：步驟(1)中，含氨基的烷氧基硅烷選自氨丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷或氨丙基三丙氧基硅烷。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是：步驟(1)中，滴完烷氧基硅烷后，升溫至40-60℃繼續(xù)攪拌。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是：步驟(1)中，滴加完烷氧基硅烷后，繼續(xù)攪拌20-60h。

　　6.一種親水性活性炭粉，其特征是：在活性炭粉的表面包覆有一層含氨基的SiO2殼層，所述SiO2殼層的厚度為1-2納米。

　　說明書

　　一種親水性活性炭以及活性炭粉的親水處理方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及一種活性炭粉的親水處理方法，尤其是涉及一種在活性炭粉末表面包覆一層功能化SiO2層的方法，還涉及一種親水性活性炭，屬于活性炭改性技術(shù)領(lǐng)域。

　　背景技術(shù)

　　粉末活性炭具有過濾速度快、吸附性能好、脫色除味能力強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)耐用等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于食品、飲料、醫(yī)藥、自來水、糖、油脂等行業(yè)，在釀酒、污水處理、電廠、電鍍等領(lǐng)域應(yīng)用也較為普遍�；�于活性炭粉的自身性質(zhì)及加工特性，通�；钚蕴烤哂性魉�表面，在實(shí)際的應(yīng)用中需要進(jìn)行親水性表面改性。其中SiO2改性是常用的手段之一。SiO2性能穩(wěn)定，耐候性好，無(wú)毒環(huán)保，利用溶膠凝膠方法很容易實(shí)現(xiàn)包覆，因此目前的技術(shù)手段多數(shù)采用直接用烷氧基硅烷水解的方法。但因?yàn)橥檠趸�硅烷水解速度快，很難在顆粒表面形成均勻致密的薄層，過厚的SiO2層會(huì)影響其下一步的實(shí)用，例如降低著色性，而且純SiO2層的親水性很不理想，且厚度難以控制，可操作性不強(qiáng)。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的存在的不足，本發(fā)明提供了一種活性炭粉的親水處理方法，該方法所形成的功能化的SiO2殼層均勻致密，親水性好，使用壽命長(zhǎng)。

　　本發(fā)明還提供了一種親水性活性炭，該活性炭表面包覆功能化的SiO2殼層，親水性增強(qiáng)，且厚度僅為1-2納米，既保證了活性炭粉有很好的親水性，而且?guī)缀醪辉黾犹糠鄣拇笮。�保證最好的使用性質(zhì)。

　　本發(fā)明技術(shù)方案如下：

　　一種活性炭粉的親水處理方法，該方法包括：在活性炭粉表面包覆上一層功能化的二氧化硅殼層，功能化的二氧化硅殼層的包覆包括以下步驟：

　　(1)將活性炭粉分散到乙醇和甲苯的混合溶液中，在攪拌下滴加含氨基的烷氧基硅烷，滴完后繼續(xù)攪拌，直至得到分散均勻的懸浮液;

　　(2)將上述懸浮液離心分離，得到包覆有功能化的二氧化硅殼層的活性炭粉。

　　按照上述方法中，所得的功能化的二氧化硅殼層的厚度很薄，為1-2納米。該厚度既保證了活性炭粉有很好的親水性，而且又幾乎不增加炭粉的大小，保證最好的使用性質(zhì)。

　　本發(fā)明含氨基的烷氧基硅烷在乙醇中水解緩慢，反應(yīng)速度慢，可均勻地在表面吸附一層部分水解的烷氧基硅烷，從而有效控制SiO2層厚度，得到厚度較薄的SiO2層。調(diào)整含氨基的烷氧基硅烷的用量可以得到較薄的殼層。優(yōu)選的，活性炭粉和含氨基的烷氧基硅烷的重量比為1：0.01-0.05。

　　上述步驟(1)中，含氨基的烷氧基硅烷選自氨丙基三甲氧基硅烷((H3CO)3SiC3H6NH2)、氨丙基三乙氧基硅烷((H5C2O)3SiC3H6NH2) 或氨丙基三丙氧基硅烷((H7C3O)3SiC3H6NH2)。

　　上述步驟(1)中，步驟(1)中，因?yàn)榛钚蕴吭谝掖贾泻茈y分散，因此加入甲苯增加活性炭的分散性，從而使活性炭和含氨基的烷氧基硅烷充分分散和接觸。乙醇和甲苯的用量無(wú)特別要求，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)整。

　　上述步驟(1)中，含氨基的烷氧基硅烷以滴加的形式加入，以防止團(tuán)聚。

　　上述步驟(1)中，滴完烷氧基硅烷后，升溫至40-60℃繼續(xù)攪拌。

　　上述步驟(1)中，滴完烷氧基硅烷后，繼續(xù)攪拌20-60h。

　　按照上面的方法對(duì)活性炭粉進(jìn)行親水處理后，在每個(gè)活性炭顆粒表面均包覆上了一層功能化的二氧化硅殼層，形成的功能化的二氧化硅殼層與活性炭粉顆�；�材結(jié)合牢固，親水性好，使用壽命長(zhǎng)。本發(fā)明對(duì)于該種結(jié)構(gòu)的活性炭粉也給予保護(hù)。具體技術(shù)方案為：一種親水性活性炭粉，在活性炭粉的表面包覆有一層含氨基的SiO2殼層，所述SiO2殼層的厚度為1-2納米。

　　優(yōu)選的，該親水性活性炭粉采用本發(fā)明的親水處理方法制得。

　　本發(fā)明采用功能化的SiO2層包覆的方式對(duì)活性炭粉進(jìn)行親水處理，并提供了一種較好的SiO2包覆方法。所得功能化的二氧化硅殼層均勻致密、與活性炭粉顆�；�材結(jié)合牢固、親水性好，使用壽命長(zhǎng)，包覆過程工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，很容易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，有很好的應(yīng)用前景。