[發明專利]一種香蕉皮衍生物多孔碳及其應用

在審

• 申請號: 201710272338.6
• 申請日: 2017-04-24
• 公開（公告）號: CN108722348A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 肖楊;毛佳宇;金士威;趙福真;洪景萍;王仔祎;楊正敏;胡佳樂
• 申請（專利權）人: 中南民族大學
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/30;C10G25/00
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所 42001
• 代理人: 余曉雪;王敏鋒

本發明涉及吸附分離技術領域，公開了一種香蕉皮衍生物多孔碳及其應用，該香蕉皮衍生物多孔碳的制備是以廢棄香蕉皮為碳源，檸檬酸鹽為模板，通過簡單的機械攪拌混合均勻，再經過高溫焙燒得到。通過此方法得到的多孔碳比表面積大，孔道結構豐富，能用于吸附液蠟油中芳烴，而且效果好，該制備方法綠色環保，有利于可持續發展。

技術領域

本發明涉及吸附分離技術領域，特別涉及一種香蕉皮衍生物多孔碳及其應用。

背景技術

芳烴/鏈烷烴混合物分離一直以來都是一個復雜的過程。液蠟油是指石油原油中煤油或者柴油，經分子篩或異丙醇-尿素脫蠟而得到的一種混合物，其主要成分為正十一烷至正十六烷的正構烷烴，由它可以制備出一系列的化工產品，如氯化石蠟、農藥乳化劑、皮革、塑料增塑劑、化肥添加劑及化妝品等。由于液蠟油是石油提煉精細化工原料的中間體，并且液蠟油中芳烴(主要為烷基苯)含量偏高將會影響到氯化石蠟產品質量和精細化工原料十五烷基磺酰氯產量，在國內石油提煉精細化工原料生產技術中芳烴的含量較高，所以控制液蠟油中芳烴的含量尤為重要。

傳統芳烴去除的方法有：加氫脫芳、發煙硫酸精制脫芳以及吸附等。加氫法是在催化劑的作用下，將不飽和的烴類轉化為飽和烴類的方法。由于加氫脫芳是一個可逆反應，故反應過程中必然會產生環烯烴等副產物，從而影響產物的穩定性和純度，并且，反應過程需要在氫源充足的地方進行，反應過程中需用到貴金屬催化劑，這對于一些中小企業來說，難以實現工業化生產。

磺化法是通過將芳烴與H₂SO₄、發煙硫酸或SO₃接觸發生磺化反應，再將磺化反應后的廢酸分離去除的方法。一般而言，硫酸處理過程中會伴隨有氧化、聚合、磺化和生成膠質等中間反應。反應過程中會產生某些副反應使物料粘度增大，色澤加深，從而影響了產品質量，更重要的是在磺化反應的過程中會產生大量的廢酸、廢渣以及廢氣，嚴重污染環境，有悖于當前倡導的清潔生產工藝和可持續發展戰略。

近年來，離子液體和低共熔溶劑用于芳烴/鏈烷烴分離的研究報道較多，然而價格高、腐蝕性以及高黏度等缺點限制了這兩種方法的大規模使用。

與前面幾種方法相比，吸附法因具有能耗低、設備腐燭小、價格低廉、操作簡便以及高效率等優點而備受關注。它是通過吸附劑和液蠟油中的芳烴化合物之間發生化學反應形成配合鍵或離子鍵，從而達到將液蠟油中芳烴分離出來的效果。多孔碳材料因其超高的比表面積、大的孔隙率、優越的化學穩定性與機械穩定性及獨特的導電性能的優點，成為一種吸附性能優良的材料。作為一種食品廢棄物，香蕉皮不僅具有發達的細胞空隙結構，而且其表面具有豐富的有機官能團，尤其是利用其表面的羧基、羥基，能夠與液蠟油中的芳烴鍵合作用，從而達到分離出芳烴的效果。

本申請采用香蕉皮為碳源，檸檬酸鹽為硬模板，通過機械攪拌法合成的多孔碳材料，在用于吸附液蠟油中的芳烴時具有良好的效果，目前這種方法在其他專利和文獻中未見報道。

發明內容

本發明提供了一種香蕉皮衍生物多孔碳及其應用，該多孔碳比表面積大，孔道結構豐富，能用于吸附液蠟油中芳烴，而且效果好。

為了實現上述的目的，本發明采用以下技術方案：

一種香蕉皮衍生物多孔碳，其制備方法包括如下步驟：

1、多孔碳前驅體的合成

將香蕉皮洗凈、剪碎，再用去離子水清洗后置于干燥箱中干燥至恒重；

向干燥后的香蕉皮中依次加入檸檬酸鹽和水，然后將混合物攪拌，反應完成后，得到前驅體，置于干燥箱中干燥至恒重；

2、香蕉皮衍生物多孔碳的制備