[發(fā)明專利]一種用于污水處理的碳材料的制作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710286824.3
• 申請(qǐng)日: 2017-04-27
• 公開（公告）號(hào): CN107051383B
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 農(nóng)玉金
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 臺(tái)州中知英健機(jī)械自動(dòng)化有限公司
• 主分類號(hào): B01J20/20
• 分類號(hào): B01J20/20;B01J20/30;C01B32/05;C02F1/28
• 代理公司: 廣西中知科創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 45130
• 代理人: 陸麗婷

本發(fā)明提供一種用于污水處理的碳材料的制作方法，屬于材料生產(chǎn)領(lǐng)域，所述用于污水處理的碳材料的主要原料包括無煙煤、椰殼和木屑，其制作方法是將煙煤、椰殼和木屑粉碎后放于硝酸溶液中浸漬、炭化，再將所得物質(zhì)用硫酸鎂溶液浸漬，將其干燥后放入炭化爐中炭化3?4h，再將所得物質(zhì)放入過氧化氫溶液中浸漬8?10h后，將其干燥、破碎后，于混合氣體保護(hù)下炭化得到；這種用于污水處理的碳材料及其孔隙率高，有較高的比表面積，具備良好的吸附的作用，制作方法安全。

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及材料生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種用于污水處理的碳材料的制作方法。

【技術(shù)背景】

碳是世界上含量很廣的元素，它具有多樣的電子軌道特性，導(dǎo)致了其晶體的各向異性和其排列的各向異性，使碳質(zhì)材料具有各式各樣的性質(zhì)及形態(tài)，活性炭由80％-90％以上的碳組成，因?yàn)槠鋼碛袕?fù)雜的孔結(jié)構(gòu)和較大的比表面積，是目前應(yīng)用最廣的吸附材料，也是一種疏水性吸附劑，傳統(tǒng)的碳材料包括活性炭、木炭、石墨等，溶液中水和離子在進(jìn)入活性炭孔隙中會(huì)發(fā)生重疊，因此，適當(dāng)?shù)幕钚蕴靠讖接欣谖劫|(zhì)向孔內(nèi)擴(kuò)散，使吸附作用更為穩(wěn)定、有效。

【發(fā)明內(nèi)容】

鑒于以上提出的問題，本發(fā)明提供了一種用于污水處理的碳材料的制作方法，這種用于污水處理的碳材料及其孔隙率高，有較高的比表面積，孔徑分布均勻，具備良好的吸附效果，可應(yīng)用于污水處理等技術(shù)領(lǐng)域。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種用于污水處理的碳材料的制作方法，包括以下步驟：

(1)原料：制作用于污水處理的碳材料的主要原料包括無煙煤、椰殼和木屑；

(2)預(yù)處理：將煙煤、椰殼和木屑混合，將混合物放入粉碎機(jī)中粉碎至粒度小于1cm，得到混合物a；將混合物a放入質(zhì)量濃度為3-4％的硝酸溶液中浸漬8-10h，用水洗至中性，干燥后于溫度為300-350℃下進(jìn)行炭化，炭化5-6h后取出，制得預(yù)處理材料b；

(3)浸漬：將步驟(2)所述預(yù)處理材料b與浸漬劑混合，于超聲波震蕩條件下浸漬5-7h后，于80-105℃下干燥6-8h取出，得到物質(zhì)c；其中，所述浸漬劑為8-12wt％的硫酸鎂溶液；

(4)炭化：將步驟(3)干燥后的物質(zhì)c放入炭化爐中，以3-5℃/min的升溫速率升溫至450-550℃，并保持炭化3-4h取出，冷卻至常溫，得到物質(zhì)d；

(5)改性：將步驟(4)所得物質(zhì)d放入其總質(zhì)量2-3倍的改性溶劑中浸漬8-10h后，過濾，將固體殘?jiān)庞?5-100℃條件下干燥8-10h后，取出將其破碎至粒度為0.25-0.3mm，再將破碎后的粉末于混合氣體環(huán)境下，以3-5℃/min的升溫速率升溫至700-750℃并保溫30-35min，取出冷卻后，即得到碳材料；其中，所述改性溶劑為質(zhì)量濃度為25-30％的過氧化氫溶液；所述混合氣體為體積流量是150-200ml/min的氨氣、體積流量是4-6ml/min的二氧化碳與體積流量是300-350ml/min氮?dú)獾慕M合。

進(jìn)一步地，在步驟(1)中，所述無煙煤、椰殼和木屑的質(zhì)量比為2-4:4-6:1。

進(jìn)一步地，在步驟(1)中，所述無煙煤、椰殼和木屑的質(zhì)量比為3:5:1。

進(jìn)一步地，在步驟(3)中，所述超聲波為50-60KHZ。

進(jìn)一步地，在步驟(5)中，所述改性溶劑為質(zhì)量濃度為27％的過氧化氫溶液。

進(jìn)一步地，在步驟(5)中，所述混合氣體為體積流量是160ml/min的氨氣、體積流量是5ml/min的二氧化碳與體積流量是320ml/min氮?dú)獾慕M合。

本發(fā)明的一種用于污水處理的碳材料的制作方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：