[發(fā)明專利]一種糠醛渣多孔活性炭材料的制備方法及其應用

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202011140792.4
• 申請日: 2020-10-22
• 公開（公告）號: CN112265990A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發(fā)明（設計）人: 喬巖;郭曉櫻;王英雄
• 申請（專利權）人: 中國科學院山西煤炭化學研究所
• 主分類號: C01B32/324
• 分類號: C01B32/324;C01B32/336;C01B32/348;H01G11/24;H01G11/34;H01G11/44
• 代理公司: 太原申立德知識產(chǎn)權代理事務所(特殊普通合伙) 14115
• 代理人: 程園園

1.一種糠醛渣多孔活性炭的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，預處理：將糠醛渣或改性糠醛渣經(jīng)粉碎、過篩及干燥后，得到糠醛渣或改性糠醛渣粉末原料；

步驟2，預碳化處理：將糠醛渣或改性糠醛渣粉末原料在惰性氣體保護下升溫至預碳化溫度后保溫；

步驟3，活化處理：將步驟2中預碳化后的糠醛渣或改性糠醛渣粉末進行化學活化或物理活化處理；

步驟4，洗滌：將步驟3中活化后的產(chǎn)物依次經(jīng)過酸性溶液和去離子水洗滌，過濾干燥后，即得糠醛渣多孔活性炭。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種糠醛渣多孔活性炭的制備方法，其特征在于：所述步驟1中改性糠醛渣為糠醛渣與甲醇溶液混合攪拌改性后，經(jīng)過濾、干燥所得。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種糠醛渣多孔活性炭的制備方法，其特征在于：所述步驟2中預碳化溫度為260～500℃，升溫速率為1～5℃/min，保溫時間為1～2h。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種糠醛渣多孔活性炭的制備方法，其特征在于：所述步驟3中化學活化為將預碳化后的糠醛渣或改性糠醛渣粉末與活化劑混合，并在惰性氣體保護性下進行高溫活化處理，再在保護氣氛下降溫至常溫。

5.根據(jù)權利要求4所述的一種糠醛渣多孔活性炭的制備方法，其特征在于：所述化學活化處理的溫度為800～900℃，升溫速率為1～5℃/min，保溫時間為1～2h。

6.根據(jù)權利要求4所述的一種糠醛渣多孔活性炭的制備方法，其特征在于：所述活化劑為氫氧化鉀，且所述活化劑與糠醛渣或改性糠醛渣粉末的碳化產(chǎn)物按質(zhì)量比為1～3：1混合。

7.根據(jù)權利要求1所述的一種糠醛渣多孔活性炭的制備方法，其特征在于：所述步驟3中物理活化為在預碳化溫度下，將預碳化后的糠醛渣或改性糠醛渣粉末通入二氧化碳氣體進行活化處理，所述活化氣體通入爐內(nèi)的流速為1L/min～5L/min，再在惰性氣體保護氣氛下降溫至常溫。

8.根據(jù)權利要求7所述的一種糠醛渣多孔活性炭的制備方法，其特征在于：所述步驟3中物理活化處理的溫度為500～1000℃，升溫速率為1～5℃/min，高溫活化時間為1～2h。

9.根據(jù)權利要求1所述的一種糠醛渣多孔活性炭的制備方法，其特征在于：所述步驟1中粉碎采用高能粉碎機完成，粉碎過程的條件參數(shù)為：轉速為1000r/min～3000r/min，時間為1min～3min；所述過篩采用150目篩子。

10.根據(jù)權利要求1所述的一種糠醛渣多孔活性炭的制備方法，其特征在于：所述步驟4中酸性溶液為鹽酸，濃度為0.5～2mol/L。

11.根據(jù)權利要求1所述的一種糠醛渣多孔活性炭，其特征在于：糠醛渣多孔活性炭的比表面積為1583～2600m²/g，孔徑以分布在1～10納米范圍內(nèi)的微孔和介孔為主。

12.一種糠醛渣多孔活性炭的制備方法，其特征在于：所述活性炭是以糠醛渣或改性糠醛渣為原料，經(jīng)粉碎、過篩及干燥后在惰性氣體保護下升溫至碳化溫度，在碳化溫度下保溫后冷卻至室溫，然后將碳化后的糠醛渣或改性糠醛渣經(jīng)過去離子水洗滌、過濾、干燥的方法制備得到。

13.根據(jù)權利要求12所述的一種糠醛渣多孔活性炭的制備方法，其特征在于：所述改性糠醛渣為糠醛渣與甲醇溶液混合攪拌改性后，經(jīng)過濾、干燥所得。

14.根據(jù)權利要求12所述的一種糠醛渣多孔活性炭的制備方法，其特征在于：所述碳化溫度為750～900℃，升溫速率為1～5℃/min，保溫時間為1～2h。