一种中大孔径活性炭的制备方法与流程

本发明涉及活性炭加工制作技术领域，具体涉及一种中大孔径活性炭的制备方法。

背景技术：

活性炭是一种黑色多孔的固体炭质，由煤通过粉碎、成型或用均匀的煤粒经炭化、活化生产。主要成分为碳，并含少量氧、氢、硫、氮、氯等元素。普通活性炭的比表面积在500～1700m2/g间。具有很强的吸附性能，为用途极广的一种工业吸附剂。

活性炭的改性是指通过碱处理或者酸处理等手段通过改变活性炭的性质增加表面官能团使其具有一定的催化特性通常改性后的活性炭多用于特殊用途或者高价值产品的领域活性炭改性主要通过物理、化学处理，改变其孔隙结构，改变其表面酸碱性，或者在其表面引入或去除某些官能团使活性炭具有特殊的吸附性能和催化特性。

将活性炭进行改性，能够大大改善活性炭的吸附能力。目前对于同一批的活性炭改性，只可以对其采用一种方式改性，例如若想增加其酸性基团的含量，就需要加氧化剂对其进行表面氧化处理，进行了表面氧化处理后的活性炭，若再想增加其碱性基团的含量，那会存在损失其酸性基团含量的可能性的，无疑局限了其适用范围，亟待改进。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单，设计合理、使用方便的中大孔径活性炭的制备方法，其能提高同一批的活性炭的酸性基团含量和碱性基团含量，使得其能够应用于不同的吸附条件，极大地增加了其适用范围，实用性更强。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：它的操作步骤如下：

一、将需要改性的活性炭和蒸馏水一起投入不锈钢锅中煮沸，再利用蒸馏水反复清洗数次；

二、将清洗后的活性炭送入干燥箱中烘干至恒重；

三、将烘干至恒重的活性炭自然冷却至室温后，将其平铺在处理框架上，使得每颗活性炭均嵌设于该处理框架的开口中；

四、向容器中添加氧化剂，容器置于操作平台上，且处于水平放置，再将放置了活性炭的处理框架架设在容器内，使得氧化剂的液面与处理框架的下表面接触，此时位于处理框架下部的活性炭均浸泡于氧化剂中，浸泡3-10小时后，将处理框架移出装有氧化剂的容器；

五、将步骤四中移出的处理框架连同活性炭一起放入装有去离子水的容器中清洗，清洗后并送至干燥箱中干燥至恒重，再自然冷却至室温；

六、将步骤五中冷却后的活性炭连同处理框架一起翻转180°，并将整体架设在装有还原剂的容器中，使得还原剂的液面与处理框架的底表面接触，此时位于处理框架下部的未处理的活性炭浸泡于还原剂中，浸泡3-10小时后，将处理框架移出装有还原剂的容器；

七、将步骤六中移出的处理框架连同活性炭一起放入装有去离子水的容器中清洗，清洗后并送至干燥箱中干燥至恒重，再自然冷却至恒温；

八、将冷却后的活性炭从处理框架的开口中取下，即可。

进一步地，所述的步骤二中干燥箱的烘干温度为60-100摄氏度。

进一步地，所述的步骤五中干燥箱的烘干温度为80-120摄氏度。

进一步地，所述的步骤七中干燥箱的烘干温度为80-120摄氏度。

进一步地，所述的步骤四在活性炭浸泡于氧化剂中时，对装有氧化剂的容器进行加热处理，使得其内的氧化剂温度为30-50摄氏度。

进一步地，所述的步骤六在活性炭浸泡于还原剂中时，对装有还原剂的容器进行加热处理，使得其内的还原剂温度为30-50摄氏度。

进一步地，所述的氧化剂为hno3、hclo、h2so4中的一种或者多种混合。

进一步地，所述的还原剂为no3·h2o。

进一步地，所述的处理框架为钢化玻璃板，其中开设有若干个开口，开口的孔径等于活性炭的粒径。

采用上述工艺后，本发明有益效果为：本发明所述的一种中大孔径活性炭的制备方法，其能提高同一批的活性炭的酸性基团含量和碱性基团含量，使得其能够应用于不同的吸附条件，极大地增加了其适用范围，实用性更强，本发明具有结构简单，设置合理，制作成本低等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明中处理框架在步骤四中的实施状态结构示意图。

附图标记说明：

容器1、处理框架2、开口2-1、活性炭3。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

参看如图1所示，本具体实施方式(实施例一)采用的技术方案是：它的操作步骤如下：

一、将需要改性的活性炭3和蒸馏水一起投入不锈钢锅中煮沸，再利用蒸馏水反复清洗数次；

二、将清洗后的活性炭3送入干燥箱中烘干至恒重，烘干温度为90摄氏度；

三、将烘干至恒重的活性炭3自然冷却至室温后，将其平铺在处理框架2(圆形)上，使得每颗活性炭均嵌设于该处理框架的开口2-1中；

四、向容器1(大口径的烧杯)中添加氧化剂(hno3)容器置于操作平台上，且处于水平放置，再将放置了活性炭3的处理框架2架设在容器1内，使得氧化剂的液面与处理框架2的下表面接触，此时位于处理框架2下部的活性炭3均浸泡于氧化剂中，采用酒精灯对装有氧化剂的容器1进行加热处理，使得其内的氧化剂温度为50摄氏度，浸泡5小时后，将处理框架2移出装有氧化剂的容器1；

五、将步骤四中移出的处理框架2连同活性炭3一起放入装有去离子水的容器1(大口径烧杯)中清洗，清洗后并送至干燥箱中干燥至恒重，烘干温度为100摄氏度，再自然冷却至室温；

六、将步骤五中冷却后的活性炭3连同处理框架2一起翻转180°，并将整体架设在装有还原剂(no3·h2o)的容器1(大口径烧杯)中，使得还原剂的液面与处理框架2的底表面接触，此时位于处理框架2下部的未处理的活性炭3浸泡于还原剂中，利用酒精灯对装有还原剂的容器1进行加热处理，使得其内的还原剂温度为50摄氏度，浸泡5小时后，将处理框架2移出装有还原剂的容器；

七、将步骤六中移出的处理框架2连同活性炭3一起放入装有去离子水的容器1(大口径烧杯)中清洗，清洗后并送至干燥箱中干燥至恒重，烘干温度为100摄氏度，再自然冷却至恒温；

八、将冷却后的活性炭从处理框架2的开口2-1中取下，即可。

进一步地，所述的处理框架为圆形的钢化玻璃板，其中开设有若干个开口，开口的孔径等于活性炭的粒径。

采用上述工艺后，本具体实施方式有益效果为：本具体实施方式所述的一种中大孔径活性炭的制备方法，其能提高同一批的活性炭的酸性基团含量和碱性基团含量，使得其能够应用于不同的吸附条件，极大地增加了其适用范围，实用性更强，本发明具有结构简单，设置合理，制作成本低等优点。

实施例二：

本实施例采用的技术方案是：它的操作步骤如下：

一、将需要改性的活性炭3和蒸馏水一起投入不锈钢锅中煮沸，再利用蒸馏水反复清洗数次；

二、将清洗后的活性炭3送入干燥箱中烘干至恒重，烘干温度为100摄氏度；

三、将烘干至恒重的活性炭3自然冷却至室温后，将其平铺在处理框架2(圆形)上，使得每颗活性炭3均嵌设于该处理框架2的开口2-1中；

四、向容器1(大口径的烧杯)中添加氧化剂(hclo、h2so4的混合液)，容器置于操作平台上，且处于水平放置，再将放置了活性炭3的处理框架2架设在容器1内，使得氧化剂的液面与处理框架2的下表面接触，此时位于处理框架2下部的活性炭3均浸泡于氧化剂中，利用酒精灯对装有氧化剂的容器1进行加热处理，使得其内的氧化剂温度为45摄氏度，浸泡10小时后，将处理框架2移出装有氧化剂的容器1；

五、将步骤四中移出的处理框架2连同活性炭3一起放入装有去离子水的容器1(大口径的烧杯)中清洗，清洗后并送至干燥箱中干燥至恒重，烘干温度为80摄氏度，再自然冷却至室温；

六、将步骤五中冷却后的活性炭2连同处理框架2一起翻转180°，并将整体架设在装有还原剂(no3·h2o)的容器1(大口径的烧杯)中，使得还原剂的液面与处理框架2的底表面接触，此时位于处理框架2下部的未处理的活性炭3浸泡于还原剂中，浸泡10小时后，将处理框架2移出装有还原剂的容器1；

七、将步骤六中移出的处理框架2连同活性炭3一起放入装有去离子水的容器1(大口径的烧杯)中清洗，清洗后并送至干燥箱中干燥至恒重，烘干温度为80摄氏度，再自然冷却至恒温；

八、将冷却后的活性炭3从处理框架2的开口2-1中取下，即可。

以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。