一种泡沫玻璃制备气体吸附剂的方法

摘要

本发明公开了一种泡沫玻璃制备气体吸附剂的方法，属于气体吸附剂制备技术领域。本发明利用正硅酸四乙酯、乙醇、三乙醇、氢氧化钠、硼酸等为原料通过陈化制备得到玻璃干凝胶，将干凝胶与发泡剂和氢氧化钠混合在不同温度下进行热处理，处理后的混合固体加热至熔融状态，淬火后球墨成粉末，并再进行发泡和淬火处理得泡沫玻璃粉末，将其与混合酸混合后热处理，即可得到气体吸附剂，本发明在制备玻璃的干凝胶中添加发泡剂，使得制备的泡沫玻璃气体吸附剂对小分子气体污染物的吸附率70%以上，吸附材料比表面积达到1806m²/g以上，气体在吸附材料中的停留时间长，孔容达到1.69cm³/g以上，而且制备工艺新颖，成本低廉。

主权项

一种泡沫玻璃制备气体吸附剂的方法，其特征在于具体制备步骤为：(1)称取15～20g正硅酸四乙酯和30～40mL无水乙醇，搅拌混合均匀后滴加4～6滴三乙醇胺，滴加后搅拌15～25min得有机相溶液，再称取1～3g氢氧化钠、5～7g硼酸和25～30mL去离子水，用质量分数20%硝酸调节pH值为5.5～6.5，调节后得无机相溶液；(2)将上述调节后的无机相溶液边搅拌边滴加到上述有机相溶液中，控制滴加速度为3～5mL/min，滴加结束后用质量分数65%硝酸溶液调节pH值为1.5～2.0，调节后机械搅拌混合1～2h，即可得溶胶液，将溶胶液在室温下静置陈化3～4天，陈化后得到凝胶，放入真空烘箱中，在40～50℃条件下干燥10～12h，干燥后得干凝胶；(3)按重量份数计，分别选取90～100份上述干凝胶、1～3份碳粉、1～3份碳化硅、2～4份三氧化二锑和3～5份氢氧化钠，搅拌混合均匀后加入管式炉，以3～5℃/min升温速率先升温至115～125℃，保温30～40min后再以1～2℃/min升温至650～700℃，热处理1～2h，得混合固体；(4)将上述处理后的混合固体投入到玻璃窑炉中，先加热至1150～1350℃至固体熔融状态，将熔融后的液体进行淬火处理至室温，将淬火得到的固体放入球磨机中球磨、过筛得120～140目粉末，将粉末送入发泡窑中在550～600℃条件下发泡30～40min，发泡后淬火处理至室温，泡沫玻璃粉末；(5)将上述泡沫玻璃粉末放入高压反应釜中，并按固液比1:5向釜中加入混合酸，搅拌混合均匀后密封，在110～120℃条件下处理5～10h，处理后冷却至室温并过滤，得滤渣用去离子水冲洗3～5次后放入水中浸泡8～10h，重复浸泡2次后离心分离，得沉淀物，将沉淀物放入烘箱中，在80～90℃条件下干燥10～12h，即可得到气体吸附剂；所述的混合酸是由质量分数15%盐酸溶液和质量分数45%硫酸溶液按体积比2:1混合。