本發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,屬于精細化工技術領域。
背景技術:
活性炭是一種具有豐富孔隙結構和巨大比表面積的碳質吸附材料,它其有吸附能力強、化學穩定性好、力學強度高,且可方便再生等特點,被廣泛應用于工業、農業、國防、交通、醫藥衛生、環境保護等領域,其需求量隨著社會發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境保護要求的日益提高,使得國內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、化學穩定好、吸附容量大、導電性能好、再生性能較好、不溶于大多數的溶劑等優點,已廣泛應用于氣相吸附、液相吸附、催化反應,雙電層電容器等領域。
現有技術中制備高比表面積活性炭時,常要用到大量強堿,其對設備腐蝕性強,操作人員也存在安全隱患,還帶來環境污染等問題。
技術實現要素:
本發明的目的是解決現有技術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,工藝中不使用強堿,反應條件溫和,制得的活性炭具有高的比表面積和發達的微孔結構。
技術方案
一種高比表面積活性炭的制備方法,包括如下步驟:
(1)以硬質果殼為原料,將硬質果殼破碎至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,并通入二氧化碳氣體進行活化,然后冷卻至室溫,過篩,即得;
步驟(1)中,所述硬質果殼與碳酸鉀溶液的重量比為1:3-5。
步驟(1)中,所述硬質果殼選自核桃殼、桃殼、杏殼、椰殼、棕櫚殼等。
進一步,步驟(1)中,所述碳酸鉀溶液的濃度為30-40wt%
進一步,步驟(1)中,所述烘干溫度為110-130℃,時間為2-5h。
進一步,步驟(2)中,所述活化溫度為800-950℃,時間為6-10h。
進一步,步驟(2)中,所述過篩為過100-200目篩。
本發明的有益效果:本發明方法工藝簡單、操作方便,不存在設備腐蝕和環境污染的問題,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達的微孔結構,具有優良的吸附性能。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明作進一步說明。但值得注意的是,下面的實施例可以使本領域的普通技術人員更全面地理解本發明,但不以任何方式限制本發明。
實施例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,并通入二氧化碳氣體進行活化,活化溫度為850℃,時間為8h,然后冷卻至室溫,過100目篩,即得活性炭,收率為61%。
實驗測得,比表面積為3217m2/g,碘值為2615mg/g,亞甲基藍值為788mg/g。
實施例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,并通入二氧化碳氣體進行活化,活化溫度為950℃,時間為7h,然后冷卻至室溫,過100目篩,即得活性炭,收率為53%。
實驗測得,比表面積為3256m2/g,碘值為2708mg/g,亞甲基藍值為770mg/g。
實施例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,并通入二氧化碳氣體進行活化,活化溫度為900℃,時間為6h,然后冷卻至室溫,過100目篩,即得活性炭,收率為58%。
實驗測得,比表面積為3315m2/g,碘值為2688mg/g,亞甲基藍值為726mg/g。