[發(fā)明專利]一種雙氧水預氧化廢棄果殼的氮摻雜活性炭的制備方法

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• 申請日: 2018-02-27
• 公開（公告）號: CN108499532A
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發(fā)明（設計）人: 蔡衛(wèi)權;朱夢媛
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/30;B01D53/02
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 王守仁

1.一種雙氧水預氧化廢棄果殼的氮摻雜活性炭的制備方法，其特征是包括以下步驟：

(1)將經洗凈、烘干、破碎、篩分到20-100目的廢棄果殼與蒸餾水混合并于室溫下充分攪拌至均勻，得到懸浮液；將懸浮液水熱后，得到水熱產物；

(2)將水熱產物冷卻后經蒸餾水洗滌、110℃干燥12h，得到炭的前驅體，將炭的前驅體與質量分數(shù)為10％的H₂O₂溶液混合，得到預氧化懸浮液；

(3)將預氧化懸浮液真空干燥后與尿素、蒸餾水混合，得到氮摻雜混合物；

(4)將氮摻雜混合物真空干燥后與堿金屬草酸鹽、蒸餾水以一定比例混合攪拌，得到活化前懸浮液；

(5)將上述懸浮液依次經過在110℃下干燥12h、研磨、焙燒、洗滌、在80℃下干燥12h，制得所述的氮摻雜活性炭。

2.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟(1)中，所述的廢棄果殼為花生殼、核桃殼或碧根果殼，其質量與蒸餾水的體積比為1g:15ml；攪拌時間1～3h，攪拌轉速600r/min。

3.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟(1)中，所述的水熱條件為：水熱溫度180～240℃，水熱時間10～14h。

4.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟(2)中，所述炭的前驅體與10％的H₂O₂溶液的混合比例為1g:10ml。

5.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟(3)中，所述預氧化懸浮液真空干燥的工藝條件為：在60℃下干燥12h；預氧化干燥物：尿素＝1g：0.15～0.5g，蒸餾水60～100ml。

6.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟(4)中，所述堿金屬草酸鹽為Li₂C₂O₄、Na₂C₂O₄、K₂C₂O₄中的一種；

所述活化前溶液各原料質量比為氮摻雜干燥物：堿金屬草酸鹽：蒸餾水＝1g：1～5g：10ml，攪拌時間24h，轉速600r/min；所述真空干燥的工藝條件為：在60℃下干燥24h。

7.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟(5)中，所述焙燒的工藝條件為：N₂氣氛下靜態(tài)焙燒，焙燒溫度500～700℃，焙燒時間1～2h。

8.根據(jù)權利要求1-7所述的方法制備的氮摻雜活性炭，其特征在于該氮摻雜活性炭的比表面積最高可達：1563.42m²/g。

9.根據(jù)權利要求1-7所述的方法制備的氮摻雜活性炭，其特征是在常溫常壓下對CO₂的吸附量可達3.94mmol/g，且循環(huán)吸附25次后其吸附量也沒有出現(xiàn)明顯的下降趨勢，仍為初始吸附量的96％；對CO₂/N₂的吸附選擇性達64.03。