吸附鈀后的XPS光譜。
[0024]實施方案的描述
[用于貴金屬吸附的活性碳] 本發(fā)明的用于貴金屬吸附的活性碳在常溫（25°C )下在四硼酸鈉的10 mmol/L水溶液 中的4電位和四硼酸鈉的0.01 mm〇l/L水溶液中的4電位之間具有不超過18 mV (例如， 0至18 mV)的差值（絕對值）。具有超過18 mV的4電位差的活性碳增加了靜電吸附貴 金屬離子的容量，并且抑制貴金屬離子的還原，這是由于存在大量在四硼酸鈉的水溶液中 可解離的官能團。此外，此類活性碳無法以高百分比回收率吸附貴金屬離子，因為貴金屬離 子容易吸附氧化物狀態(tài)，并且貴金屬離子的吸附取決于官能團的量。即，由于此類活性碳的 吸附容量取決于官能團的量或種類和水溶液的pH值，所以吸附容量根據(jù)含有貴金屬的水 溶液的狀態(tài)波動；因此所述活性碳難以處理。
[0025] 此外，在貴金屬吸附性的方面，4電位差（絕對值）可以是，例如，不超過15 mV (例如，0.01至15 mV)，或者可以是，例如，不超過12 mV (例如，0. 1至12 mV)，優(yōu)選不超過 10 mV (例如，0? 1至10 mV)，并且更優(yōu)選不超過5 mV (例如，1至5 mV)。此外，為了相比 賤金屬更選擇性吸附貴金屬，4電位差（絕對值）可以是，例如，約3至15 mV，優(yōu)選約5至 12 mV，并且更優(yōu)選約8至11 mV。
[0026] 此外，本發(fā)明的用于貴金屬吸附的活性碳在四硼酸鈉的10 mmol/L水溶液中可具 有約-60至0 mV，例如，約-50至-5 mV，優(yōu)選約-45至-10 mV，并且更優(yōu)選約-40至-20 mV 的4電位。在該濃度的（電位在上述范圍內(nèi)的情況下，所述活性碳可以有效吸附電鍍廢 水中含有的低濃度貴金屬。
[0027] 在本發(fā)明中，可以根據(jù)后述實施例中描述的方法測量（電位。
[0028] 本發(fā)明的活性碳的孔半徑不超過1 nm的孔的孔容積（總孔容積）為150至500 mm3/g。具有此類小于150 mm3/g的孔容積的活性碳減小貴金屬的吸附量，這是由于實質(zhì)上 經(jīng)受吸附或還原反應(yīng)的容積小。具有此類大于500 mm3/g的孔容積的活性碳具有低堆積密 度，并且無法獲得足夠的貴金屬吸附量/每單位體積。
[0029] 此外，孔容積可以為約200至450 mm3/g，優(yōu)選約250至420 mm3/g，并且更優(yōu)選約 300 至 400 mm3/g (具體而言，約 350 至 380 mm3/g)。
[0030] 在本發(fā)明中，可以根據(jù)后述實施例中描述的方法測量孔半徑不大于1 nm的孔的孔 容積。
[0031] 鑒于吸附速度，本發(fā)明的活性碳優(yōu)選具有更高的碳水化合物溶液脫色性能。具體 地，所述碳水化合物溶液脫色性能可以不小于30% (例如，30至100% )，例如，不小于50% (例如，約50至99%)，優(yōu)選不低于70% (例如，約70%至98%)，更優(yōu)選約80至97% (具 體地，約85至95 % )。具有上述范圍內(nèi)的碳水化合物溶液脫色性能的活性碳適用于動態(tài)過 濾器（例如，液體透過性過濾器），因為待吸附的材料（例如，貴金屬離子）在此類活性碳內(nèi) 容易移動和擴散，并且以高吸附速度吸附在活性碳上。對于具有小于30%的碳水化合物溶 液脫色性能的活性碳，有時需要長時間來吸附貴金屬。
[0032] 本發(fā)明的活性碳可以具有選自約100至5000 m2/g的范圍的通過氮吸附法計算的 BET比表面積；例如，所述BET比表面積為約300至4000 m2/g，優(yōu)選約500至3000 m2/g (例 如，約1000至2500 m2/g)，并且更優(yōu)選約1500至2300 m2/g (具體而言，約1800至2200 m2/g)。具有過小比表面積的活性碳減小貴金屬的吸附量，這是由于經(jīng)受吸附或還原反應(yīng)的 容積小。具有過大比表面積的活性碳由于低堆積密度而具有低吸附容量。
[0033] 本發(fā)明的活性碳的形式可以包括，但不應(yīng)限于，粒狀、纖維狀和不定形形式。活性 碳通常為粒狀形式或纖維狀形式。粒狀活性碳可以具有例如，約1 至5 _(具體而 言，約10 y m至2 mm)的平均一級粒徑。纖維狀活性碳可以具有例如，約1至500μm，優(yōu) 選約2至300 iim，且特別是約5至50 iim的平均纖維直徑。
[0034][用于產(chǎn)生用于貴金屬吸附的活性碳的方法] 本發(fā)明的用于貴金屬吸附的活性碳通過碳化碳質(zhì)材料，然后活化經(jīng)碳化的碳質(zhì)材料來 產(chǎn)生。
[0035] 碳質(zhì)材料可以包括，但不應(yīng)限于，例如，植物碳質(zhì)材料[例如，源自植物的材料， 諸如木材、木屑、木炭、果實殼（諸如椰子殼或胡桃殼）、果實種子、紙漿制造的副產(chǎn)物、 木質(zhì)素或黑糖蜜（或黑蜜糖）]，礦物碳質(zhì)材料（例如，源自礦物的材料，諸如泥煤、褐煤 (lignite)、褐煤（brown coal)、浙青煤、無煙煤、焦炭、煤焦油、煤焦油浙青、石油蒸饋殘漁 或石油浙青），合成樹脂系列碳質(zhì)材料[例如，源自合成樹脂的材料，諸如酚醛樹脂、聚（偏 二氯乙烯）或丙烯酸樹脂]，和天然纖維系列碳質(zhì)材料[例如，源自天然纖維的材料，諸如天 然纖維（例如，纖維素）或再生纖維（例如，人造絲）]?？梢詥为毣蚪M合使用這些碳質(zhì)材 料。在這些碳質(zhì)材料中，在開發(fā)孔半徑不大于1 nm的孔容積的容易性方面，植物碳質(zhì)材料 (例如，椰子殼）是優(yōu)選的。
[0036]作為活化方法，可以使用氣體活化或化學(xué)活化?？梢越M合使用氣體活化和化學(xué)活 化。
[0037]待用于氣體活化的氣體可以包括蒸氣（水蒸氣）、二氧化碳氣體、氧氣、LPG排氣燃 燒氣體或其混合氣體等。考慮安全性和反應(yīng)性，含有10至50體積％水蒸氣的氣體（含蒸 氣的氣體）是優(yōu)選的。
[0038]活化溫度為，例如，約700至1100°C，且優(yōu)選約800至1000°C。活化時間和加熱速 率沒有特別限制，并且可以根據(jù)待選擇的碳質(zhì)材料的種類、形式和大小適當?shù)剡x擇。
[0039]待用于化學(xué)活化的化學(xué)活化劑可以包括，具有脫水、氧化和腐蝕作用的化學(xué)劑，例 如，氯化鋅、氫氧化鉀、氫氧化鈉、磷酸、硫化鉀、硫酸、和各種堿?？梢詥为毣蚪M合使用這些 化學(xué)活化劑。在這些化學(xué)活化劑中，在開發(fā)孔半徑不大于1 nm的孔容積的容易性方面，氯 化鋅或磷酸是優(yōu)選的?？梢愿鶕?jù)待使用的化學(xué)活化劑的種類、原料的量等合適地選擇化學(xué) 活化劑的濃度和量。
[0040]在其中使用磷酸的情況下，活化通過以下進行：以約30至95質(zhì)量份（優(yōu)選60至 80質(zhì)量份）的磷酸相對于100質(zhì)量份的碳質(zhì)原料的混合比率混合碳質(zhì)原料與磷酸，并且將 混合物在300至750°C加熱約20分鐘至10小時（優(yōu)選約30分鐘至5小時）。在使用氯化 鋅且氯化鋅的濃度為約40至70質(zhì)量％的情況下，例如，基于質(zhì)量，氯化鋅的量為碳質(zhì)原料 的量的約〇. 4至5. 0倍，優(yōu)選約1. 0至4. 5倍，并且更優(yōu)選約1. 5至3. 5倍?；罨瘯r間為，例 如，約20分鐘至10小時，且優(yōu)選約30分鐘至5小時?；罨诓桓哂诼然\的沸點（732°C ) 的溫度下進行?；罨瘻囟韧ǔ椋s450至730°C，且優(yōu)選約550至700°C。
[0041]可以洗滌活化后的活性碳以去除灰分或化學(xué)劑。洗滌后的活性碳可以在惰性氣體 氣氛下熱處理，以便通過洗滌去除未去除的雜質(zhì)。通過熱處理足夠去除雜質(zhì)可以防止在燃 燒和灰化具有吸附在其上的貴金屬的活性碳和從所得灰化產(chǎn)物提取貴金屬中的雜質(zhì)污染。 此外，可以粉碎活化后的活性碳。在活化后的活性碳為纖維狀形式的情況下，可以切割活性 碳。
[0042]對于粉碎，可以根據(jù)目標粒徑使用各種裝置，例如，顎式破碎機、錘磨機、針磨機、 輥磨機、棒磨機、球磨機和噴射磨機。
[0043][貴金屬吸附過濾器] 本發(fā)明的貴金屬吸附過濾器（或用于貴金屬吸附的過濾器或用于吸附貴金屬的過濾 器）充分地含有活性碳。例如，貴金屬吸附過濾器可以是含有活性碳和粘合劑的混合物的 成形產(chǎn)品。
[0044]貴金屬吸附過濾器中活性碳的比例可以不小于20質(zhì)量％，并且是，例如，約20至 97質(zhì)量％，優(yōu)選約30至95質(zhì)量％，且更優(yōu)選約35至90質(zhì)量％。在貴金屬吸附過濾器中活 性碳的比例太小的情況下，貴金屬的吸附量傾向于降低。
[0045]粘合劑可以充分地使活性碳形成為成形產(chǎn)品。例如，粘合劑可以是用于粘合活性 碳以形成成形產(chǎn)品的粘合劑，或者可以是用于負載活性碳至構(gòu)成過濾器的基材的粘合劑。 作為粘合劑，可以通常采用原纖化纖維和/或熱塑性粘合劑顆粒。
[0046] 原纖化纖維可以是可通過使用高壓均化器或高速粉碎機（或精磨機）打開可原 纖化纖維獲得的漿狀纖維。