本發(fā)明涉及活性炭材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種負(fù)載殼聚糖的泡沫活性炭材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

活性炭是一種具有豐富孔隙結(jié)構(gòu)和巨大比表面積的多孔碳質(zhì)吸附材料，因其具有吸附能力強、物理化學(xué)穩(wěn)定性好、力學(xué)強度高、失效后再生等特點，而被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、交通、醫(yī)藥衛(wèi)生、環(huán)境保護等諸多領(lǐng)域，為社會的發(fā)展及人民生活質(zhì)量的提高作出了巨大貢獻，從最初發(fā)現(xiàn)木炭的吸附脫色作用到活性炭實現(xiàn)工業(yè)化工藝生產(chǎn)以及活性炭產(chǎn)品的多元化發(fā)展己經(jīng)歷了漫長的發(fā)展史。而泡沫活性炭是由孔泡和相互連結(jié)的孔泡壁組成的具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的多孔材料，這種獨特的結(jié)構(gòu)特征使其具有低密度、高比強度等特點，是一種輕質(zhì)多孔性材料。

從現(xiàn)有技術(shù)文獻看，目前泡沫活性炭存在的主要問題是多以石油基原料為前驅(qū)體，加工工序復(fù)雜，制作成本高且泡沫活性炭難以降解，環(huán)境污染大，另外，只具有吸附功能，不能抑制病菌繁殖，功能較為單一。因此，研制一種孔徑均勻、形狀各異、結(jié)構(gòu)缺陷少且對環(huán)境無污染，具有復(fù)合功能的泡沫活性炭復(fù)合材料迫在眉睫。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個目的是提供一種負(fù)載殼聚糖的泡沫活性炭材料，具有非常好的吸附能力，對甲基藍吸附率高，過濾效果好，抑菌效果好，使用壽命長。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種負(fù)載殼聚糖的泡沫活性炭材料的制備方法，制備方法簡單，適合大規(guī)模生產(chǎn)。

本發(fā)明的目的通過以下方案實現(xiàn)：

本發(fā)明提供一種負(fù)載殼聚糖的泡沫活性炭材料的制備方法，其特征在于：它是按以下步驟制備：

(1)稱量：按重量份數(shù)稱取5份～15份三聚氰胺、15份～20份37％甲醛溶液、2份～3.5份發(fā)泡劑、0.1份～0.2份硅油、0.1份～0.15份引發(fā)劑、1份～3份活性炭、1份～2份改性殼聚糖、0.2份～0.4份交聯(lián)劑；

(2)混合：首先將5份～15份三聚氰胺、15份～20份37％甲醛溶液、1份～3份活性炭、0.2份～0.4份交聯(lián)劑、1份～2份改性殼聚糖加入到1號模具中，攪拌均勻，得到混合料；

(3)發(fā)泡：將混合料加入到2號模具中，再加入2份～3.5份發(fā)泡劑、0.1份～0.2份硅油、0.1份～0.15份引發(fā)劑，攪拌至有氣泡產(chǎn)生，靜置發(fā)泡24h～48h，得到發(fā)泡后的混合物；

(4)固化：將發(fā)泡后的混合物加入到3號模具中，在室溫下固化30min～60min，然后在60℃～120℃下固化2～6h，得到活性炭/密胺樹脂/殼聚糖三元泡沫活性炭材料。

優(yōu)選地，步驟(1)中所述的活性炭由秸稈活化制成。

優(yōu)選地，步驟(1)中所述的所述交聯(lián)劑為戊二醛、三聚磷酸鈉或京尼平。

優(yōu)選地，步驟(1)中所述的改性殼聚糖為脫乙酰殼聚糖。

優(yōu)選地，步驟(1)中所述的引發(fā)劑為油酸鉀或辛酸鉀。

優(yōu)選地，步驟(1)中所述的發(fā)泡劑為戊烷、環(huán)戊烷、正戊烷、異戊烷和鹵代烷烴中的一種或其中兩種的混合物。

進一步優(yōu)選地，所述的發(fā)泡劑為環(huán)戊烷和鹵代烷烴的一種或其中兩種的混合物。

進一步優(yōu)選地，所述的發(fā)泡劑為鹵代烷烴。

進一步優(yōu)選地，所述的發(fā)泡劑為3-氯代戊烷。

本發(fā)明提供的一種負(fù)載殼聚糖的泡沫活性炭材料，通過上述任意一種方法制備。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明制備的泡沫活性炭材料的結(jié)構(gòu)、成分和性能比較均勻，平均孔徑為2nm～3nm，網(wǎng)格較粗，而且可以加工成任何形態(tài)，對污染物的分離效率達到90％以上，尤其是對甲基藍，吸附能力可達95mg/g，不易引起堵塞；另外，該泡沫活性炭材料還具有超強的抑菌性能，抑菌率均在92％以上，對兩種菌的抑制率甚至接近100％。

具體實施方案

實施例1：本實施例提供一種負(fù)載殼聚糖的泡沫活性炭材料制備方法，按以下步驟制備：

(1)稱量：按重量份數(shù)稱取5份三聚氰胺、15份37％甲醛溶液、2份3-氯代戊烷、0.1份硅油、0.1份油酸鉀、1份活性炭、0.2份戊二醛；

所述活性炭由麥稈去污、洗凈、干燥、粉碎、活化制成。

(2)混合：首先將5份三聚氰胺、15份37％甲醛溶液、1份活性炭、0.2份戊二醛加入到1號模具中，攪拌均勻，得到混合料；

(3)發(fā)泡：將混合料加入到2號模具中，再加入2份3-氯代戊烷、0.1份硅油、0.1份油酸鉀，攪拌至有氣泡產(chǎn)生，靜置發(fā)泡48h，得到發(fā)泡后的混合物；

(4)固化：將發(fā)泡后的混合物加入到3號模具中，在室溫下固化30min，然后在60℃下固化6h，得到活性炭/密胺樹脂/殼聚糖三元泡沫活性炭材料。

實施例2：本實施例提供一種負(fù)載殼聚糖的泡沫活性炭材料制備方法，按以下步驟制備：

(1)稱量：按重量份數(shù)稱取10份三聚氰胺、20份37％甲醛溶液、3份3-氯代戊烷、0.15份硅油、0.12份油酸鉀、2份活性炭、0.3份戊二醛；

所述活性炭由麥稈去污、洗凈、干燥、粉碎、活化制成。

(2)混合：首先將10份三聚氰胺、20份37％甲醛溶液、2份活性炭、0.3份戊二醛加入到1號模具中，攪拌均勻，得到混合料；

(3)發(fā)泡：將混合料加入到2號模具中，再加入3份3-氯代戊烷、0.15份硅油、0.12份油酸鉀，攪拌至有氣泡產(chǎn)生，靜置發(fā)泡36h，得到發(fā)泡后的混合物；

(4)固化：將發(fā)泡后的混合物加入到3號模具中，在室溫下固化45min，然后在80℃下固化4h，得到活性炭/密胺樹脂/殼聚糖三元泡沫活性炭材料。

實施例3：本實施例提供一種負(fù)載殼聚糖的泡沫活性炭材料制備方法，按以下步驟制備：

(1)稱量：按重量份數(shù)稱取15份三聚氰胺、15份37％甲醛溶液、3.5份3-氯代戊烷、0.2份硅油、0.15份油酸鉀、3份活性炭、0.4份戊二醛；

所述活性炭由麥稈去污、洗凈、干燥、粉碎、活化制成。

(2)混合：首先將15份三聚氰胺、15份37％甲醛溶液、3份活性炭、0.4份戊二醛加入到1號模具中，攪拌均勻，得到混合料；

(3)發(fā)泡：將混合料加入到2號模具中，再加入3.5份3-氯代戊烷、0.2份硅油、0.15份油酸鉀，攪拌至有氣泡產(chǎn)生，靜置發(fā)泡24h，得到發(fā)泡后的混合物；

(4)固化：將發(fā)泡后的混合物加入到3號模具中，在室溫下固化60min，然后在120℃下固化2h，得到活性炭/密胺樹脂/殼聚糖三元泡沫活性炭材料。

實施例4：本實施例提供一種負(fù)載殼聚糖的泡沫活性炭材料制備方法，與實施例1的不同點是：所述油酸鉀替換為辛酸鉀。

實施例5：本實施例提供一種負(fù)載殼聚糖的泡沫活性炭材料制備方法，與實施例2的不同點是：所述油酸鉀替換為辛酸鉀。

實施例6：本實施例提供一種負(fù)載殼聚糖的泡沫活性炭材料制備方法，與實施例3的不同點是：所述油酸鉀替換為辛酸鉀。

實施例7：本實施例提供一種負(fù)載殼聚糖的泡沫活性炭材料制備方法，與實施例1的不同點是：所述活性炭由稻稈去污、洗凈、干燥、粉碎、活化制成。

實施例8：本實施例提供一種負(fù)載殼聚糖的泡沫活性炭材料制備方法，與實施例2的不同點是：所述活性炭由稻稈去污、洗凈、干燥、粉碎、活化制成。

實施例9：本實施例提供一種負(fù)載殼聚糖的泡沫活性炭材料制備方法，與實施例3的不同點是：所述活性炭由稻稈去污、洗凈、干燥、粉碎、活化制成。

實施例10：本實施例提供一種負(fù)載殼聚糖的泡沫活性炭材料制備方法，與實施例1的不同點是：所述活性炭由玉米稈去污、洗凈、干燥、粉碎、活化制成。

實施例11：本實施例提供一種負(fù)載殼聚糖的泡沫活性炭材料制備方法，與實施例2的不同點是：所述活性炭由玉米稈去污、洗凈、干燥、粉碎、活化制成。

實施例12：本實施例提供一種負(fù)載殼聚糖的泡沫活性炭材料制備方法，與實施例3的不同點是：所述活性炭由玉米稈去污、洗凈、干燥、粉碎、活化制成。

實施例13：本實施例提供一種負(fù)載殼聚糖的泡沫活性炭材料制備方法，與實施例2的不同點是：所述發(fā)泡劑為戊烷和正戊烷的混合物。

實施例14：本實施例提供一種負(fù)載殼聚糖的泡沫活性炭材料制備方法，與實施例2的不同點是：所述發(fā)泡劑為環(huán)戊烷和異戊烷的混合物。

實施例15：本實施例提供一種負(fù)載殼聚糖的泡沫活性炭材料制備方法，與實施例2的不同點是：所述戊二醛由三聚磷酸鈉替代。

實施例16：本實施例提供一種負(fù)載殼聚糖的泡沫活性炭材料制備方法，與實施例2的不同點是：所述戊二醛由京尼平替代。

采用下述試驗驗證本發(fā)明效果：

試驗例：

將上述實施例1～16制得的負(fù)載殼聚糖的泡沫活性炭材料進行性能測試，測定其孔徑、吸附能力、抗菌性能見下表。

表1

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。