本发明涉及一种活性炭的制备方法,尤其是一种高比表面积活性炭的制备方法,属于精细化工技术领域。
背景技术:
活性炭是一种具有丰富孔隙结构和巨大比表面积的碳质吸附材料,它其有吸附能力强、化学稳定性好、力学强度高,且可方便再生等特点,被广泛应用于工业、农业、国防、交通、医药卫生、环境保护等领域,其需求量随着社会发展和人民生活水平提高,呈逐年上升的趋势,尤其是近年来随着环境保护要求的日益提高,使得国内外活性炭的需求量越来越大,逐年增长。而高比表面积活性炭由于具有巨大的比表面积大、化学稳定好、吸附容量大、导电性能好、再生性能较好、不溶于大多数的溶剂等优点,已广泛应用于气相吸附、液相吸附、催化反应,双电层电容器等领域。
现有技术中制备高比表面积活性炭时,常要用到大量强碱,其对设备腐蚀性强,操作人员也存在安全隐患,还带来环境污染等问题。
技术实现要素:
本发明的目的是解决现有技术中活性炭存在的不足,提供一种高比表面积活性炭的制备方法,该方法工艺简单、操作方便,工艺中不使用强碱,反应条件温和,制得的活性炭具有高的比表面积和发达的微孔结构。
技术方案
一种高比表面积活性炭的制备方法,包括如下步骤:
(1)以硬质果壳为原料,将硬质果壳破碎至200μm以下,烘干,然后加入到碳酸钾溶液中浸泡10-15h,过滤;
(2)将过滤得到的滤渣置于马弗炉中,并通入二氧化碳气体进行活化,然后冷却至室温,过筛,即得;
步骤(1)中,所述硬质果壳与碳酸钾溶液的重量比为1:3-5。
步骤(1)中,所述硬质果壳选自核桃壳、桃壳、杏壳、椰壳、棕榈壳等。
进一步,步骤(1)中,所述碳酸钾溶液的浓度为30-40wt%
进一步,步骤(1)中,所述烘干温度为110-130℃,时间为2-5h。
进一步,步骤(2)中,所述活化温度为800-950℃,时间为6-10h。
进一步,步骤(2)中,所述过筛为过100-200目筛。
本发明的有益效果:本发明方法工艺简单、操作方便,不存在设备腐蚀和环境污染的问题,也不涉及水洗和酸洗的步骤,制得的活性炭具有高的比表面积和发达的微孔结构,具有优良的吸附性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。但值得注意的是,下面的实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明,但不以任何方式限制本发明。
实施例1
以核桃壳为原料,将核桃壳破碎至200μm以下,110℃烘4h,然后加入到30wt%的碳酸钾溶液中浸泡14h,核桃壳与碳酸钾溶液的重量比为1:5,过滤;将过滤得到的滤渣置于马弗炉中,并通入二氧化碳气体进行活化,活化温度为850℃,时间为8h,然后冷却至室温,过100目筛,即得活性炭,收率为61%。
实验测得,比表面积为3217m2/g,碘值为2615mg/g,亚甲基蓝值为788mg/g。
实施例2
以椰壳为原料,将椰壳破碎至200μm以下,120℃烘3h,然后加入到35wt%的碳酸钾溶液中浸泡12h,椰壳与碳酸钾溶液的重量比为1:4,过滤;将过滤得到的滤渣置于马弗炉中,并通入二氧化碳气体进行活化,活化温度为950℃,时间为7h,然后冷却至室温,过100目筛,即得活性炭,收率为53%。
实验测得,比表面积为3256m2/g,碘值为2708mg/g,亚甲基蓝值为770mg/g。
实施例3
以杏壳为原料,将杏壳破碎至200μm以下,130℃烘3h,然后加入到40wt%的碳酸钾溶液中浸泡10h,杏壳与碳酸钾溶液的重量比为1:3,过滤;将过滤得到的滤渣置于马弗炉中,并通入二氧化碳气体进行活化,活化温度为900℃,时间为6h,然后冷却至室温,过100目筛,即得活性炭,收率为58%。
实验测得,比表面积为3315m2/g,碘值为2688mg/g,亚甲基蓝值为726mg/g。