本發(fā)明涉及一種活性炭的制備方法,尤其是一種高比表面積活性炭的制備方法,屬于精細(xì)化工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
活性炭是一種具有豐富孔隙結(jié)構(gòu)和巨大比表面積的碳質(zhì)吸附材料,它其有吸附能力強(qiáng)、化學(xué)穩(wěn)定性好、力學(xué)強(qiáng)度高,且可方便再生等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、交通、醫(yī)藥衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域,其需求量隨著社會(huì)發(fā)展和人民生活水平提高,呈逐年上升的趨勢,尤其是近年來隨著環(huán)境保護(hù)要求的日益提高,使得國內(nèi)外活性炭的需求量越來越大,逐年增長。而高比表面積活性炭由于具有巨大的比表面積大、化學(xué)穩(wěn)定好、吸附容量大、導(dǎo)電性能好、再生性能較好、不溶于大多數(shù)的溶劑等優(yōu)點(diǎn),已廣泛應(yīng)用于氣相吸附、液相吸附、催化反應(yīng),雙電層電容器等領(lǐng)域。
現(xiàn)有技術(shù)中制備高比表面積活性炭時(shí),常要用到大量強(qiáng)堿,其對(duì)設(shè)備腐蝕性強(qiáng),操作人員也存在安全隱患,還帶來環(huán)境污染等問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中活性炭存在的不足,提供一種高比表面積活性炭的制備方法,該方法工藝簡單、操作方便,工藝中不使用強(qiáng)堿,反應(yīng)條件溫和,制得的活性炭具有高的比表面積和發(fā)達(dá)的微孔結(jié)構(gòu)。
技術(shù)方案
一種高比表面積活性炭的制備方法,包括如下步驟:
(1)以硬質(zhì)果殼為原料,將硬質(zhì)果殼破碎至200μm以下,烘干,然后加入到碳酸鉀溶液中浸泡10-15h,過濾;
(2)將過濾得到的濾渣置于馬弗爐中,并通入二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行活化,然后冷卻至室溫,過篩,即得;
步驟(1)中,所述硬質(zhì)果殼與碳酸鉀溶液的重量比為1:3-5。
步驟(1)中,所述硬質(zhì)果殼選自核桃殼、桃殼、杏殼、椰殼、棕櫚殼等。
進(jìn)一步,步驟(1)中,所述碳酸鉀溶液的濃度為30-40wt%
進(jìn)一步,步驟(1)中,所述烘干溫度為110-130℃,時(shí)間為2-5h。
進(jìn)一步,步驟(2)中,所述活化溫度為800-950℃,時(shí)間為6-10h。
進(jìn)一步,步驟(2)中,所述過篩為過100-200目篩。
本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明方法工藝簡單、操作方便,不存在設(shè)備腐蝕和環(huán)境污染的問題,也不涉及水洗和酸洗的步驟,制得的活性炭具有高的比表面積和發(fā)達(dá)的微孔結(jié)構(gòu),具有優(yōu)良的吸附性能。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。但值得注意的是,下面的實(shí)施例可以使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明,但不以任何方式限制本發(fā)明。
實(shí)施例1
以核桃殼為原料,將核桃殼破碎至200μm以下,110℃烘4h,然后加入到30wt%的碳酸鉀溶液中浸泡14h,核桃殼與碳酸鉀溶液的重量比為1:5,過濾;將過濾得到的濾渣置于馬弗爐中,并通入二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行活化,活化溫度為850℃,時(shí)間為8h,然后冷卻至室溫,過100目篩,即得活性炭,收率為61%。
實(shí)驗(yàn)測得,比表面積為3217m2/g,碘值為2615mg/g,亞甲基藍(lán)值為788mg/g。
實(shí)施例2
以椰殼為原料,將椰殼破碎至200μm以下,120℃烘3h,然后加入到35wt%的碳酸鉀溶液中浸泡12h,椰殼與碳酸鉀溶液的重量比為1:4,過濾;將過濾得到的濾渣置于馬弗爐中,并通入二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行活化,活化溫度為950℃,時(shí)間為7h,然后冷卻至室溫,過100目篩,即得活性炭,收率為53%。
實(shí)驗(yàn)測得,比表面積為3256m2/g,碘值為2708mg/g,亞甲基藍(lán)值為770mg/g。
實(shí)施例3
以杏殼為原料,將杏殼破碎至200μm以下,130℃烘3h,然后加入到40wt%的碳酸鉀溶液中浸泡10h,杏殼與碳酸鉀溶液的重量比為1:3,過濾;將過濾得到的濾渣置于馬弗爐中,并通入二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行活化,活化溫度為900℃,時(shí)間為6h,然后冷卻至室溫,過100目篩,即得活性炭,收率為58%。
實(shí)驗(yàn)測得,比表面積為3315m2/g,碘值為2688mg/g,亞甲基藍(lán)值為726mg/g。