以泥炭复配玉米秸秆为原料制备的粉末活性炭及制备方法_3

文档序号:8521687阅读:来源:国知局
好的活化剂溶液,加入盛有一定量原料的搅拌容器中边加入边搅拌,使其与活化剂溶剂充分混合,浸渍之后从水溶液中分离出来,烘干后进行炭化/活化同步热处理,经酸洗/水洗/干燥得到高性能粉末活性炭材料。这种同步炭化/活化热处理制备活性炭的方法不仅节省了时间与热能,对比商用粉末活性炭在吸附水中亚甲基蓝(MB)的性能评价中发现,前者的吸附性能和稳定性显著优于后者。
[0066]以下将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
[0067]实施例1:
[0068]I)取一定量泥炭原料加净水洗涤,作筛分,去除含有沙粒状的固体物及各种杂物,之后放入设置温度为110°C的烘箱,烘干24h取出,冷却后于坩祸中粉碎,使之便于浸渍,备用;
[0069]2)将一定量玉米秸杆置于80°C烘箱中烘干24h,自然冷却后将秸杆粉碎,加入至正乙烷,浸渍Ih后,用去离子水洗净,真空干燥后,得到去掉表面杂质的玉米秸杆粉末;
[0070]3)将步骤I得到的泥炭20g和步骤2得到的秸杆20g分别放进2mol/L氢氧化钠溶液中混合煮沸lh,反应完成后过滤,洗涤至中性,将滤渣烘干即为脱灰后的泥炭和玉米秸杆原料;
[0071]4)制备200ml浓度为20g/L的碳酸钠溶液作为活化剂;
[0072]5)将步骤3得到的泥炭和秸杆原料混合复配,之后与步骤4的活化剂溶液混合,搅拌均匀后,常温下浸渍12h,110°C下烘干12h ;
[0073]6)同步炭化活化法,将步骤5得到的浸渍混合物样品转放于坩祸中压实,盖上盖子,放入高温无氧马弗炉中,升温至500°C,热处理2h,待马弗炉冷却至常温之后取出;
[0074]7)取出热解后的产物均用lmol/L盐酸清洗去除多余活化物,再用去离子水清洗PH至中性,然后放入烘箱中于110°C烘干,筛分得到活性炭,放入干燥皿中备用。
[0075]实施例2:
[0076]I)取一定量泥炭原料加净水洗涤,作筛分,去除含有沙粒状的固体物及各种杂物,之后放入设置温度为110°C的烘箱,烘干24h取出,冷却后于坩祸中粉碎,使之便于浸渍,备用;
[0077]2)将一定量玉米秸杆置于80°C烘箱中烘干24h,自然冷却后将秸杆粉碎,加入至正乙烷,浸渍Ih后,用去离子水洗净,真空干燥后,得到去掉表面杂质的玉米秸杆粉末;
[0078]3)将步骤I得到的泥炭20g和步骤2得到的秸杆20g分别放进2mol/L氢氧化钠溶液中混合煮沸lh,反应完成后过滤,洗涤至中性,将滤渣烘干即为脱灰后的泥炭和玉米秸杆原料;
[0079]4)制备200ml浓度为20g/L的氢氧化钾溶液作为活化剂;
[0080]5)将步骤3得到的泥炭和秸杆原料混合复配,之后与步骤4的活化剂溶液混合,搅拌均匀后,常温下浸渍12h,110°C下烘干12h ;
[0081]6)同步炭化活化法,将步骤5得到的浸渍混合物样品转放于坩祸中压实,盖上盖子,放入高温无氧马弗炉中,升温至550°C,热处理2h,待马弗炉冷却至常温之后取出;
[0082]7)取出热解后的产物均用lmol/L盐酸清洗去除多余活化物,再用去离子水清洗PH至中性,然后放入烘箱中于110°C烘干,筛分得到活性炭,放入干燥皿中备用。
[0083]以上所述为本发明的制备方法及步骤,并未对本发明作任何形式上的限制。本领域技术人员在不脱离本发明的技术方案范围的情况下,利用上述揭示的方法内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修改,均属于本发明的权利要求保护的范围。
【主权项】
1.一种以泥炭复配玉米秸杆为原料制备的粉末活性炭,其含水量为59-61%,有机物总量为74-76%,腐殖酸含量为15-30% ;灰分量为15-17% ;pH = 4_5,粉末活性炭比的表面积为1300-1500m2/g,碘吸附容量为1150_1200mg/g,亚甲基蓝吸附值为230_280mg/g ; 通过下述方法得到: 1)将泥炭洗净,筛分,烘干,冷却后粉碎; 2)将玉米秸杆置于烘箱中烘干,冷却后粉碎,加入至正乙烷浸渍后,水洗,真空干燥后,得到去掉表面杂质的玉米秸杆粉末; 3)将泥炭和玉米秸杆分别放进氢氧化钠溶液中混合煮沸,反应完成后过滤,洗涤至中性,将滤渣烘干即为脱灰后的泥炭和玉米秸杆原料; 4)配置碳酸钠溶液或氢氧化钾溶液作为活化剂; 5)将步骤3的泥炭和玉米秸杆原料先混合复配,之后与活化剂溶液混合,搅拌均匀后,常温下浸渍; 6)将浸渍的泥炭和玉米秸杆原料烘干,以10°C/min升温至500_550°C,同步炭化和活化; 7)冷却后取出产物,先用lmol/L盐酸清洗,再用水洗pH至中性,烘干、筛分得到粉末活性炭。
2.一种以泥炭复配玉米秸杆为原料制备粉末活性炭的方法,其步骤是: 1)将泥炭洗净,筛分,烘干,冷却后粉碎; 2)将玉米秸杆置于烘箱中烘干,冷却后粉碎,加入至正乙烷浸渍后,水洗,真空干燥后,得到去掉表面杂质的玉米秸杆粉末; 3)将泥炭和玉米秸杆分别放进氢氧化钠溶液中混合煮沸,反应完成后过滤,洗涤至中性,将滤渣烘干即为脱灰后的泥炭和玉米秸杆原料; 4)配置碳酸钠溶液或氢氧化钾溶液作为活化剂; 5)将步骤3的泥炭和玉米秸杆原料先混合复配,之后与活化剂溶液混合,搅拌均匀后,常温下浸渍; 6)将浸渍的泥炭和玉米秸杆原料烘干,以10°C/min升温至500_550°C,同步炭化和活化; 7)冷却后取出产物,先用lmol/L盐酸清洗,再用水洗pH至中性,烘干、筛分得到粉末活性炭。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,步骤I中泥炭筛分是去除含有沙粒状的固体物及各种杂物。
4.根据权利要求2或3所述的方法,其中,泥炭为低洼地中纤维植物形成的纯天然有机质泥炭土原料。
5.根据权利要求2所述的方法,其中,步骤2是每1g玉米秸杆加入正乙烷50ml。
6.根据权利要求2所述的方法,其中,步骤3中的氢氧化钠溶液浓度为2mol/L。
7.根据权利要求2所述的方法,其中,步骤5中泥炭与玉米秸杆混合复配的原料质量比为 2:1。
8.根据权利要求2所述的方法,其中,步骤5中的碳酸钠或氢氧化钾的用量为混合复配后的泥炭和玉米秸杆质量的1/4。
9.根据权利要求2所述的方法,其中,步骤6中的同步炭化和活化是将烘干的泥炭和玉米秸杆原料放于坩祸中压实,盖上盖子,升温至500-55(TC热处理。
10.权利要求1所述的粉末活性炭用作去除废水中重金属与有机污染物的催化剂载体。
【专利摘要】一种以泥炭复配玉米秸秆为原料制备的粉末活性炭,其含水量为59-61%,有机物总量为74-76%,腐殖酸含量为15-30%;灰分量为15-17%;pH=4-5,粉末活性炭比的表面积为1300-1500m2/g,碘吸附容量为1150-1200mg/g,亚甲基蓝吸附值为230-280mg/g。本发明还公开了以泥炭复配玉米秸秆为原料制备粉末活性炭的方法。本发明的粉末活性炭可以用作去除废水中重金属与有机污染物的催化剂载体。
【IPC分类】C01B31-12
【公开号】CN104843700
【申请号】CN201510136443
【发明人】陈求稳, 罗明汉, 徐强, 马金峰, 李若男, 李国良
【申请人】中国科学院生态环境研究中心
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年3月26日
当前第3页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1