本发明属于活性炭领域,具体涉及一种空气净化用多孔活性炭的制备方法。
背景技术:
空气污染问题近年来越来越受到人们的重视,大气是由一定比例的氮气、氧气、二氧化碳、水蒸气和固体杂质微粒组成的混合物。各种自然变化往往会引起大气成分的变化。目前空气的污染主要来源于工业排放、生活供暖气体排放、这辆尾气、焚烧等,这些问题已经越来越影响人们的正常生活。大气污染物对人体的危害是多方面的,主要表现是呼吸道疾病与生理机能障碍,以及眼鼻等粘膜组织受到刺激而患病。大气中污染物的浓度很高时,会造成急性污染中毒,或使病状恶化,甚至在几天内夺去几千人的生命。其实,即使大气中污染物浓度不高,但人体成年累月呼吸这种污染了的空气,也会引起慢性支气管炎、支气管哮喘、肺气肿及肺癌等疾病。
目前对于空气的净化问题已经成为一个热点,各种家用的空气净化器层出不穷,各种净化功能应有尽有。而活性炭作为家用空气净化的主要介质,发挥着其重要的作用。目前常用的活性炭净化效率不高,主要体现在孔径分布不均匀,净化吸附性能有限。
技术实现要素:
本发明的目的在于为了克服以上现有技术的不足而提供一种空气净化用多孔活性炭的制备方法,提高孔径分布与吸附性能。
本发明的技术方案如下:
一种空气净化用多孔活性炭的制备方法,包括以下步骤:
步骤1,将椰壳晒干、粉碎,得到椰壳颗粒;
步骤2,取以重量份计的椰壳颗粒30-40份与顺丁烯二酸酐1-4份,顺丁烯二酸酐0.5-1份,甲苯二异氰酸酯1-3份,二甘醇5-10份和溶剂100-150份混合,然后至于管式炉中,在惰性气体保护条件下升温炭化,炭化后用去离子水洗涤至中性,过滤后烘干,研磨,得到初粒;
步骤3,取初粒10份与碳酸氢钠1-3份,聚乙二醇2-6份和水50-100份混合,加热至沸腾并保持5-10分钟,过滤烘干,得到空气净化用多孔活性炭。
进一步地,所述的空气净化用多孔活性炭的制备方法,步骤1中粉碎后的粒径为800-1000微米。
进一步地,所述的空气净化用多孔活性炭的制备方法,步骤2中的溶剂为乙醇与异丙醇的混合液,其中乙醇与异丙醇的体积比为5:1。
进一步地,所述的空气净化用多孔活性炭的制备方法,步骤2中升温炭化的升温速度为10-12℃/分钟,炭化温度为800-1000℃。
进一步地,所述的空气净化用多孔活性炭的制备方法,步骤2中过滤后烘干的烘干温度为100-120℃。
进一步地,所述的空气净化用多孔活性炭的制备方法,步骤2中研磨后的粒径为1-3mm。
进一步地,所述的空气净化用多孔活性炭的制备方法,步骤3中烘干的温度为100℃。
本发明提供的制备方法得到的空气净化用多孔活性炭具有比表面积大,孔径分布均匀,吸附性能好的特点,通过引入甲苯二异氰酸酯进一步保证了活性炭孔径的均匀性,提升活性炭的吸附性能。
具体实施方式:
实施例1
一种空气净化用多孔活性炭的制备方法,包括以下步骤:
步骤1,将椰壳晒干、粉碎,粉碎后的粒径为800-1000微米,得到椰壳颗粒;
步骤2,取以重量份计的椰壳颗粒30份与顺丁烯二酸酐1份,顺丁烯二酸酐0.5份,甲苯二异氰酸酯1份,二甘醇5份和溶剂100份混合,然后至于管式炉中,在惰性气体保护条件下升温炭化,炭化后用去离子水洗涤至中性,过滤后烘干,烘干温度为100℃,研磨至粒径1-3mm,得到初粒,其中溶剂为乙醇与异丙醇的混合液,乙醇与异丙醇的体积比为5:1,升温炭化的升温速度为10℃/分钟,炭化温度为800℃;
步骤3,取初粒10份与碳酸氢钠1份,聚乙二醇2份和水50份混合,加热至沸腾并保持5分钟,过滤烘干,烘干的温度为100℃,得到空气净化用多孔活性炭。
实施例2
一种空气净化用多孔活性炭的制备方法,包括以下步骤:
步骤1,将椰壳晒干、粉碎,粉碎后的粒径为800-1000微米,得到椰壳颗粒;
步骤2,取以重量份计的椰壳颗粒35份与顺丁烯二酸酐2份,顺丁烯二酸酐0.6份,甲苯二异氰酸酯2份,二甘醇6份和溶剂120份混合,然后至于管式炉中,在惰性气体保护条件下升温炭化,炭化后用去离子水洗涤至中性,过滤后烘干,烘干温度为105℃,研磨至粒径1-3mm,得到初粒,其中溶剂为乙醇与异丙醇的混合液,乙醇与异丙醇的体积比为5:1,升温炭化的升温速度为11℃/分钟,炭化温度为900℃;
步骤3,取初粒10份与碳酸氢钠2份,聚乙二醇4份和水70份混合,加热至沸腾并保持7分钟,过滤烘干,烘干的温度为100℃,得到空气净化用多孔活性炭。
实施例3
一种空气净化用多孔活性炭的制备方法,包括以下步骤:
步骤1,将椰壳晒干、粉碎,粉碎后的粒径为800-1000微米,得到椰壳颗粒;
步骤2,取以重量份计的椰壳颗粒36份与顺丁烯二酸酐3份,顺丁烯二酸酐0.8份,甲苯二异氰酸酯2份,二甘醇7份和溶剂140份混合,然后至于管式炉中,在惰性气体保护条件下升温炭化,炭化后用去离子水洗涤至中性,过滤后烘干,烘干温度为110℃,研磨至粒径1-3mm,得到初粒,其中溶剂为乙醇与异丙醇的混合液,乙醇与异丙醇的体积比为5:1,升温炭化的升温速度为12℃/分钟,炭化温度为900℃;
步骤3,取初粒10份与碳酸氢钠3份,聚乙二醇5份和水90份混合,加热至沸腾并保持7分钟,过滤烘干,烘干的温度为100℃,得到空气净化用多孔活性炭。
实施例4
一种空气净化用多孔活性炭的制备方法,包括以下步骤:
步骤1,将椰壳晒干、粉碎,粉碎后的粒径为800-1000微米,得到椰壳颗粒;
步骤2,取以重量份计的椰壳颗粒40份与顺丁烯二酸酐4份,顺丁烯二酸酐1份,甲苯二异氰酸酯3份,二甘醇10份和溶剂150份混合,然后至于管式炉中,在惰性气体保护条件下升温炭化,炭化后用去离子水洗涤至中性,过滤后烘干,烘干温度为120℃,研磨至粒径1-3mm,得到初粒,其中溶剂为乙醇与异丙醇的混合液,乙醇与异丙醇的体积比为5:1,升温炭化的升温速度为12℃/分钟,炭化温度为1000℃;
步骤3,取初粒10份与碳酸氢钠3份,聚乙二醇6份和水100份混合,加热至沸腾并保持10分钟,过滤烘干,烘干的温度为100℃,得到空气净化用多孔活性炭。
对照例
一种空气净化用多孔活性炭的制备方法,包括以下步骤:
步骤1,将椰壳晒干、粉碎,粉碎后的粒径为800-1000微米,得到椰壳颗粒;
步骤2,取以重量份计的椰壳颗粒36份与顺丁烯二酸酐3份,顺丁烯二酸酐0.8份,二甘醇7份和溶剂140份混合,然后至于管式炉中,在惰性气体保护条件下升温炭化,炭化后用去离子水洗涤至中性,过滤后烘干,烘干温度为110℃,研磨至粒径1-3mm,得到初粒,其中溶剂为乙醇与异丙醇的混合液,乙醇与异丙醇的体积比为5:1,升温炭化的升温速度为12℃/分钟,炭化温度为900℃;
步骤3,取初粒10份与碳酸氢钠3份,聚乙二醇5份和水90份混合,加热至沸腾并保持7分钟,过滤烘干,烘干的温度为100℃,得到空气净化用多孔活性炭。
对以上实施例和对照例制备得到的空气净化用多孔活性炭进行性能测试,结果如下:
从以上结果可以看出,本发明提供的制备方法得到的空气净化用多孔活性炭具有比表面积大,孔径分布均匀,吸附性能好的特点,对照例是在本发明实施例3的基础上进行的进一步改进,其中在制备步骤2中没有加入甲苯二异氰酸酯,结果导致比表面积下降,同时孔径的分布均匀性变差,吸附性能下降,可以看出,该组份的引入可以很好地起到均衡孔径大小的效果,能够综合提升活性炭的吸附性能。