[發明專利]一種用麻桿制備活性炭的方法

有效

• 申請號: 201110210898.1
• 申請日: 2011-07-27
• 公開（公告）號: CN102381703A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: 陳燕丹;陳衛群
• 申請（專利權）人: 福建農林大學
• 主分類號: C01B31/08
• 分類號: C01B31/08
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

?本發明涉及一種用麻桿制備活性炭的方法，特別涉及一種鉀鹽為活化劑制備活性炭的方法，屬于粉末活性炭的制備技術領域。

背景技術

活性炭作為一種具有特殊微晶結構、發達孔隙結構、高比表面積和較強吸附能力的含碳材料。其化學穩定性好，具有耐酸、耐堿、耐高溫等特點，人們對活性炭的研究及應用開發越來越多。要滿足制得的活性炭性能穩定、成本低廉等要求，原材料必須質量穩定、容易獲取，同時要求生產工藝簡單、經濟、環保。開發低級活性炭的用途及利用特殊的廢棄物以發現特殊的機能等就成了重要研究課題。目前活性炭的研究有幾種趨勢：一是制備應用量大、使用面廣、性能一般且價格低廉的活性炭；二是制備性能優良、具有特殊用途的高性能活性炭；三是開發節能高效且環保的活性炭。合理地利用豐富的農林廢棄物不僅可以達到保護環境的目的，還可以帶來較高的附加價值，對于發展可持續經濟、實現資源再生也有著重要意義。

利用農林廢棄物麻桿制備活性炭有很多研究報道，Soheil?Aber等采用K₂HPO₄為活化劑制備紅麻基活性炭纖維，研究其對苯酚和硝基苯酚的吸附，結果表明Langmuir吸附等溫線能更好的和實驗數據相吻合。Michio?Inagaki等采用水蒸氣活化法制備出高比表面積的紅麻基活性炭。Eduardo?M.Cuerda-Correa?等以紅麻為原料制備出孔隙結構發達的紅麻活性炭纖維。公開號為CN?101181993B的發明專利公開了一種麻桿活性炭及其制備方法，該方法以麻桿為原料制備出具有優異吸附性能的顆?；钚蕴浚缺砻娣e達4800m²/g，苯吸附值達120mg/g。采用低濃度高錳酸鉀作為活化劑，在極低活化劑和原料浸漬比條件下制備活性炭的相關研究尚未見報道。尋求新型高效的功能活化劑，不僅可降低活性炭生產成本，減少污染，還能同步賦予活性炭更加突出的功能，對活性炭的制備具有重要意義。

?

發明內容

本發明的目的在于提供一種用麻桿制備活性炭的方法，它是一種用麻桿作為原料，采用低浸漬比的新型活化劑制備專用性能的活性炭的方法。該方法是利用活化劑熱分解作用引起多重活化功能來制備優良性能的活性炭，減少活化劑的用量，降低生產成本，具有顯著的經濟和社會效益。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

（1）預處理：將紅麻或黃麻通過剝皮、粉碎、過40目數篩網、105~120℃干燥12-24h等處理得到預處理絕干料，與質量濃度為0.2~1.0%的高錳酸鉀溶液按質量比為1~6：100混合均勻，室溫浸漬4~12h后105~120℃烘干12-24h得混合料。

（2）炭化活化處理：將步驟（1）所述的混合料置于馬弗爐中，以5~10℃/min的速度升溫至700~900℃，保溫1~3h，保溫期間溫差小于±15℃，自然冷卻至室溫得炭化活化樣。

（3）后處理：將步驟（2）所述的炭化活化樣用質量分數為5~10%的HCl溶液在70~90℃蒸煮30~60min，然后用去離子水反復洗至pH為6~7、105~120℃干燥12-24h，最后研磨、過200目數篩網得粉末活性炭成品。

按照國家標準GB/T?12496.10-1999和GB/T?12496.8-1999規定活性炭試驗方法檢測，本發明制備的麻桿芯活性炭碘吸附值800~950mg/g，亞甲基藍吸附值120~270mg/g。

本方法的顯著優點在于：

（1）采用儲量豐富的非木材纖維資源紅麻為原料，合理的利用農林廢棄物資源，節約了資源，保護了環境。

（2）采用高錳酸鉀為活化劑制備了優良吸附性能的活性炭，碘吸附值800~950mg/g，亞甲基藍吸附值120~270mg/g。

（3）采用高錳酸鉀為活化劑，活化劑用量很少，減少了污染物的產生，活化劑無需回收，節省了生產周期，提高生產效率，降低了生產成本。

?

附圖說明

圖1為本發明所得的麻桿芯活性炭的場發射掃描電鏡圖（放大倍率×4000）。

圖2為本發明所得的麻桿芯活性炭的場發射掃描電鏡圖（放大倍率×100000）。

?

具體實施方式

實施例1