本发明涉及一种活性炭及其制备方法，尤其涉及一种万寿菊秸秆活性炭及其制备方法
背景技术：
活性炭是有机生物质如煤、石油、木材、秸秆、果壳等经过炭化和活化得到的疏水性材料，具有特殊的微晶结构、巨大的比表面积和发达的孔隙结构，是一种性能优良的吸附材料。理论上来讲，碳元素含量高的物质均可以作为制备活性炭的原材料，应用较为广泛的是矿物类和植物类材料。植物类原料指木材制品、农作物秸秆、果壳、竹材等。这些原料有天然的孔隙结构，在活化过程中，活化剂容易通过这些孔隙进入到材料内部，使活化反应可在较温和的温度下进行，可以制得比表面积大、孔隙发达、力学强度好的活性炭。
近年来，对于农林副产品的研究越来越多，其中，使用秸秆原料制备活性炭由于其成本低廉、来源广泛、可再生，且再生速度快，并与木材结构相似，有天然的孔隙结构，因此将其用于制备活性炭已经受到大家的青睐。同时，我国各地均有种植万寿菊，已形成了万寿菊产业规模化生产，加工后剩下的秸秆资源丰富，大部分被直接就地焚烧，对环境造成严重的污染，或粉碎还田，秸秆资源利用率低，没有得到增值化利用。针对这种资源浪费的情况，本专利首创利用万寿菊作为原料以制备出性能优异的活性炭，既降低了生产成本，又保护了环境节约了资源。
常见的制备活性炭的工艺分为两个阶段：炭化和活化，其中，活化阶段对活性炭的性能有关键的影响。在活性炭的制备中，H3PO4由于具有很强的吸水性，常作为活化剂使用，主要起到了脱水的作用。尤其是使用植物类资源作为制备活性炭的原料时，H3PO4可以使连接在木质素和纤维素之间的醚键断裂，使得原料中的氢和氧以水蒸气的形式释放出去，抑制焦油等有机物的生成。此外，磷酸作为制备活性炭的常用活化剂，还具有污染程度轻和生产成本低等特点，并且少量的磷酸对农作物有追肥和助长作用，不会造成环境污染。
技术实现要素：
本发明以万寿菊秸秆为原料，磷酸为活化剂制备需求量大的活性炭，既节约资源，解决了环境污染的问题，又满足了工业产业化发展的需求。其具体制备工艺流程如下：
(1)选取万寿菊秸秆的主茎秆部分，磨制成粉末，取通过40～60目孔径筛的粉末，干燥至绝干。
(2)选用浓度为50％的磷酸作为活化剂，将干燥后的秸秆粉末与磷酸活化剂按一定酸炭比混合后，置于室温条件下浸渍16h。
(3)将混合后的样品放入电炉中预炭化2～3h，温度为200℃。
(4)待预炭化后的样品冷却至室温后，将其置于马弗炉中于一定温度下活化一定时间，再取出置于干燥器中，冷却至室温，即制得万寿菊秸秆活性炭。
在步骤(4)中，磷酸和活性炭的酸炭比为2∶1，活化时间为120min，活化温度为400℃。
在步骤(4)中，制得的万寿菊秸秆活性炭碘吸附值为1000mg/g以上，BET比表面积为1200m2/g以上，孔隙结构以微孔为主。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、作为制备原料的万寿菊秸秆价格低廉、来源广泛，木质素含量较高，是制备活性炭的优良原料，同时制备出的万寿菊秸秆活性炭也具有良好的吸附性能。
2、在活性炭的制备中过程中，采用磷酸作为活化剂，具有污染程度轻和生产成本低等特点，并且少量的磷酸对农作物有追肥和助长作用，不会造成环境污染。
3、该制备工艺操作简单、可行性强、经济环保，是发展循环经济和农村经济建设的有效途径，并具有广阔的产业化生产应用前景
具体实施方式
下面结合具体实施事例，对本发明进行详细说明：
实施例1
万寿菊秸秆选取主茎秆部分，磨制成粉末，取通过40～60目孔径筛的粉末，干燥至绝干；选用磷酸(H3PO4)作为活化剂，浓度为50％；将干燥后的秸秆粉末与磷酸活化剂按一定酸炭比混合，置于室温条件下浸渍16h，放入电炉中预炭化2～3h，温度为200℃，取出，冷却至室温，将其置于马弗炉中在一定温度下活化一定时间，取出置于干燥器中，冷却至室温。当酸碳比为2∶1，活化时间为120min，活化温度为400℃时，制得的活性炭的碘吸附值为1145.38mg/g，BET比表面积为1344.225m2/g，HK吸附总孔容为0.72cm3/g，平均孔径为0.59nm。
实施例2
万寿菊秸秆选取主茎秆部分，磨制成粉末，取通过40～60目孔径筛的粉末，干燥至绝干；选用磷酸(H3PO4)作为活化剂，浓度为50％；将干燥后的秸秆粉末与磷酸活化剂按一定酸炭比混合，置于室温条件下浸渍16h，放入电炉中预炭化2～3h，温度为200℃，取出，冷却至室温，将其置于马弗炉中在一定温度下活化一定时间，取出置于干燥器中，冷却至室温。当酸碳比为3∶1，活化时间为120min，活化温度为500℃时，制得的活性炭的碘吸附值为973.02mg/g，BET比表面积为1167.34m2/g，并为微孔活性炭。