[發明專利]一種肉桂枝活性炭的制備方法

有效

• 申請號: 201911059189.0
• 申請日: 2019-11-01
• 公開（公告）號: CN110697713B
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 李軍集;李開祥;曾祥艷;王坤;黃開順;李寶財;楊卓穎;曾怡嘉
• 申請（專利權）人: 廣西壯族自治區林業科學研究院
• 主分類號: C01B32/336
• 分類號: C01B32/336
• 代理公司: 南寧啟創知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 45122
• 代理人: 謝美萱

本發明公開了一種肉桂枝活性炭的制備方法,屬于活性炭加工技術領域，選取脫皮的肉桂枝干、褐煤、精油提取剩余物為碳源，經過硝酸、氧化鈦、淀粉、氯化鐵混合的藥劑溶液處理后，進行炭化改性處理。本發明的肉桂枝干質地堅硬，能夠為活性炭結構提供良好的穩定結構，結合褐煤、精油提取剩余物為原料，所得的活性炭具有良好機械強度和孔隙結構，以及優良的吸附性能，同時實現廢棄資源再利用，節約能源。

技術領域

本發明屬于活性炭加工技術領域，尤其是一種肉桂枝活性炭的制備方法。

背景技術

活性炭由于具有巨大的比表面積及發達的空隙結構，因此對水、有機物如酚類化合物等具有較強的吸附能力，能夠凈化雜質、脫臭、去除異味，還有干燥的功效，具有廣闊的應用前景。目前在活性炭加工領域，常用原料為作物秸稈、椰殼，這些作為碳源不僅難以提供足夠的機械強度，常導致出現脫附情況，吸附效果并不穩定，肉桂枝干作為主要碳源進行制備活性炭并未進行更為深入的研發。

因此，現需一種肉桂枝活性炭的制備方法，以提供具有良好機械強度、孔隙結構、以及優良的吸附性能的活性炭物質。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種肉桂枝活性炭的制備方法，所得的活性炭具有良好機械強度和孔隙結構，以及優良的吸附性能，同時實現廢棄資源再利用，節約能源。

為此，本發明提供的方案是：

一種肉桂枝活性炭的制備方法，包括如下步驟：

(1)選取脫皮的肉桂枝干、褐煤、精油提取剩余物為碳源，將肉桂樹干截成5-10厘米的段，依次平鋪在避光通風的室內，并保持室內溫度在28-30℃、相對濕度在65-75％條件下，進行陳化10-12天；再將陳化后的肉桂枝干與褐煤、精油提取剩余物進行混合粉碎至粒度為10-20mm，得到原料粉；

(2)將原料粉與藥劑混合，并于超聲波輔助條件下攪拌6-12小時，過濾分離得到固形物，并對所述固形物進行干燥處理，得到基料；其中，所述原料粉與藥劑的質量比為1:4-6；

(3)將所述基料放于炭化爐中進行炭化，勻速升溫至450-550℃后保持溫度不變5-7小時，然后自然冷卻至常溫后取出，得到基礎碳；炭化過程中，所述炭化爐內通入并保持為混合氣氛；

(4)將所述基礎碳采用水蒸氣活化處理，將所述基礎碳放于惰性氣氛保護下加熱至550-650℃，然后并于爐中通入水蒸氣進行活化1-2小時后，自然冷卻至常溫后取出，放入鹽酸溶液中，并于磁力攪拌下于30-40℃洗滌，最后用去離子水洗滌至pH＝6-7，烘干，即得到活性炭。

進一步地，在步驟(1)中，所述精油提取剩余物為：肉桂皮、八角、香茅草、香樟葉、白千層、崗松分別經過提取精油后余下的固體殘渣的任意比例組合物。所述精油提取剩余物的揮發油含量為1-3％。

進一步地，所述肉桂皮、八角、香茅草、香樟葉、白千層、崗松固體殘渣的質量比依次為1-2:3-5:10-12:15-18:1-3:2-3。

進一步地，在步驟(1)中，所述陳化后的肉桂枝干與褐煤、精油提取剩余物的質量比為15-20:2-3:6-8。

進一步地，在步驟(2)中，所述藥劑包括如下重量份的原料：10-15份硝酸、0.1-0.3份氧化鈦、8-12份淀粉、15-25份氯化鐵、100-150份水。

進一步地，在步驟(2)中，所述超聲波的使用頻率為30-50kHz。

進一步地，在步驟(3)中，所述混合氣氛是由氨氣與氮氣按照1:4-6的體積比混合。

進一步地，在步驟(4)中，所述水蒸氣的通入流量速度為150-200ml/min。

進一步地，在步驟(4)中，所述鹽酸溶液的濃度為1-3mol/L。