[發明專利]一種精確調節生物質基活性炭微孔結構的制備方法及制得的生物質基活性炭

在審

• 申請號: 202010590461.4
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111874903A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 黃皓旻;成海榮;王小紅;葉光政;葉代啟
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C01B32/324
• 分類號: C01B32/324;C01B32/348;C01B32/342
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;馮振寧

1.一種精確調節生物質基活性炭微孔結構的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）將生物質粉碎，得到生物質粉末；將所述生物質粉末進行預處理，得到預處理后的生物質；

（2）在惰性氣氛下將步驟（1）所述預處理后的生物質升溫進行預碳化處理，得到碳化材料；

（3）將步驟（2）所述碳化材料與活化劑混合，研磨均勻，得到混合物，然后在惰性氣氛下升溫進行活化處理，洗滌至pH呈中性，在惰性氣氛下烘干，完成對生物質基活性炭微孔結構的調節。

2.根據權利要求1所述的精確調節生物質基活性炭微孔結構的制備方法，其特征在于，步驟（1）所述生物質包括木本生物質、草本生物質及粗纖維素；所述生物質為稻殼稻桿、甘蔗、果皮果殼、榕樹根、荷葉中的一種以上。

3.根據權利要求1所述的精確調節生物質基活性炭微孔結構的制備方法，其特征在于，步驟（1）所述預處理的方式包括使用微生物對生物質進行處理、使用纖維素分解酶或固定酶對生物質進行處理、使用酸液或堿液對生物質進行處理、使用低壓膨脹或高壓壓縮對生物質進行處理、微波驅動水解對生物質進行處理中的一種以上。

4.根據權利要求3所述的精確調節生物質基活性炭微孔結構的制備方法，其特征在于，所述使用微生物對生物質進行處理包括：將生物質粉末加入含綠色木霉菌的液體培養基中，然后恒溫培養，過濾取沉淀，烘干，得到預處理后的生物質。

5.根據權利要求4所述的精確調節生物質基活性炭微孔結構的制備方法，其特征在于，所述含綠色木霉菌的液體培養基中，綠色木霉菌的濃度為2-10ml/L。

6.根據權利要求4所述的精確調節生物質基活性炭微孔結構的制備方法，其特征在于，所述生物質粉末與含綠色木霉菌的液體培養基的質量體積比為20-100：1g/L；所述恒溫培養的溫度為20-30℃，恒溫培養的轉速為100-180r/min，恒溫培養的時間為0-20天。

7.根據權利要求1所述的精確調節生物質基活性炭微孔結構的制備方法，其特征在于，步驟（1）生物質中纖維素的結晶程度為50-80。

8.根據權利要求1所述的精確調節生物質基活性炭微孔結構的制備方法，其特征在于，步驟（2）所述升溫速率為2-10℃/min，預碳化處理的溫度為400-700℃，預碳化處理的時間為50-120min。

9.根據權利要求1所述的精確調節生物質基活性炭微孔結構的制備方法，其特征在于，步驟（3）所述活化劑為KOH、NaOH、Na₂CO₃、ZnCl₂、H₃PO₄、H₂O以及CO₂中的一種以上；所述碳化材料與活化劑的質量比為0.5-4：1；所述升溫的速率為2-10℃/min，所述活化處理的溫度為400-1000℃，活化處理的時間為50-120min；所述烘干的溫度為60-120℃。

10.一種由權利要求1-9任一項所述的制備方法制得的生物質基活性炭。