[發明專利]一種干果殼活性炭的制備方法及由其制得的活性炭和催化劑

在審

• 申請號: 202011562514.8
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112645326A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 馬紅恩;張猛;張瑞龍;于真;朱哲譽
• 申請（專利權）人: 艾思爾信息科技（上海）有限公司
• 主分類號: C01B32/324
• 分類號: C01B32/324;C01B32/348;B01J21/18;B01J32/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明提供一種干果殼活性炭的制備方法，所述制備方法通過將干果殼碳化后再與堿混合進行活化，制備工藝簡單且能夠制得高比表面積的活性炭；以所述活性炭作為催化劑載體制得的催化劑，能夠負載較多的活性組分，催化活性高，能夠較好的應用在工業催化和污水處理等技術領域中，應用前景廣闊。

技術領域

本發明涉及材料制備技術領域，尤其涉及活性炭制備技術領域，特別涉及一種干果殼活性炭的制備方法及由其制得的活性炭和催化劑。

背景技術

隨著人們生活質量的提高，干果也成為日程生活中必不可缺少的食物。干果，即果實果皮成熟后為干燥狀態的果子。我們生活中常見的干果有很多，例如板栗、霹靂果、榛子、腰果、核桃、瓜子、松仁、杏仁、白果、開心果、碧根果、瓜子、花生、巴旦木等。在干果的制作過程中往往伴隨著干果殼這樣的廢棄材料的出現，例如腰果，必須要在使用前將其厚厚的果殼去除，才能作為食物，并且主要工業化或人工集中去殼為主，腰果殼常常被用于燃料使用，使用效率低下；甚至有些地區會以廢棄物直接丟棄，導致浪費資源。對于廢棄果殼的再利用已有大量的研究，例如提料果殼中的油脂，并對油脂進行利用，但是依舊會產生大量的腰果殼廢渣。

活性炭是以碳素為骨架主體的一類多孔結構材料，具備孔結構發達、比表面積大、化學穩定性高等優異性質，同時兼具導電性、導熱性以及其制備成本低廉、過程簡便，一直備受青睞。

李鑫愷利用工業化的椰殼炭為載體制備鎂促Ni基CO₂甲烷化催化劑(參見“以椰殼炭為載體的鎂促Ni基CO₂甲烷化催化劑的制備和性能評價”，李鑫愷，西北大學，2019年)。

楊爽利用大麻稈基活性炭制備非均相Fenton催化劑并用于制漿廢水的治理(參見“大麻稈基活性炭非均相Fenton催化劑的制備及其深度處理制漿廢水的研究”，楊爽，華南理工大學，2019年)。

CN106276891A公開了一種以油茶果殼為原料制備活性炭的方法，所述方法包括如下步驟：先取油茶果殼，粉碎，將果殼顆粒置于水蒸氣活化裝置中炭化，通入水蒸氣升溫活化，再將所得活性炭粗品份與乙酸溶液、甘露醇、大豆卵磷脂、2-丙烯酞胺-2-甲基丙磺酸、酚醛樹脂混合，40-50℃浸漬3-6h，干燥，最后將改性粗品與碳酸氫鈉混合，氮氣保護下升溫至600-900℃活化60-90min，冷卻至室溫，沸水煮洗、干燥，制得活性炭，但該方法采用的有機溶劑且制備方法復雜。

目前工業中已有大量活性炭應用于催化劑，當前研究的重點是提高活性炭的比表面積、多級孔結構、導電性以及表面活性位點。

因此，需要開發一種制備高比表面積活性炭的方法，拓展其在催化劑中的應用前景。

發明內容

鑒于現有技術中存在的問題，本發明提供一種干果殼活性炭的制備方法，所述制備方法通過將干果殼碳化后再與堿混合進行活化，制得的活性炭比表面積高，且制備工藝簡單；以所述活性炭作為催化劑載體制得的催化劑，能夠負載較多的活性組分，催化活性高，能夠較好的應用在工業催化和污水處理等技術領域中，應用前景廣闊。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

第一方面，本發明提供一種干果殼活性炭的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：

(1)干果殼在保護氣氛中進行碳化，得到碳化物；

(2)步驟(1)所述碳化物與堿混合研磨后進行活化，活化后依次經洗滌和干燥，得到干果殼活性炭。

本發明提供的干果殼活性炭的制備方法，以廢棄的干果殼為原料，來源豐富；通過將干果殼碳化形成碳化物后再將碳化物與堿混合進行活化，其中，采用堿活化能夠使僅具有大孔的碳化物形成豐富的介孔和微孔結構，制得含介孔或微孔的活性炭，所述活性炭比表面積高，具有高吸附量且活性位點豐富，同時具備性能穩定等優勢。

優選地，所述制備方法中不加入有機物。