专利名称：一种提高多孔炭中孔率的方法
技术领域：
本发明为一种提高多孔炭中孔率的方法。以多孔炭为原料，经双氧水浸渍处理、二次炭化和二次活化，提高多孔炭的中孔率，该多孔炭对水中有机污染物苯酚具有很好的脱除效果。
背景技术：
随着经济的发展和工业化生产规模的不断扩大，水中有机污染物种类和浓度大量增加。这些有机污染物主要来自食品、塑料、炼油、造纸、制糖等企业排放的废水，其含有的有毒有机物对生态环境构成严重的威胁。因具有丰富的孔隙结构，吸附容量大，无二次污染，多孔炭被认为是处理有机污染物的优先实用技术。影响多孔炭去除水中有机污染物效率的一个重要因素是多孔炭的孔径分布，因水中有机物杂质分子尺寸较大，在中孔中较易被吸附，因此开发高中孔率的多孔炭成为亟需解决的难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种提高多孔炭中孔率的方法，它以具有一定孔隙的多孔炭为原料，经过双氧水浸渍处理、二次炭化和二次活化制得中孔率高的多孔炭。上述发明目的采用以下技术方案来实现一种提高多孔炭中孔率的方法，以多孔炭为原料，先后经过双氧水浸渍处理、二次炭化和二次活化，提高多孔炭的中孔率；其特征在于具体步骤如下(1)、用蒸馏水将多孔炭冲洗干净，烘干；(2)、将烘干后的多孔炭在双氧水中浸渍，过滤，然后烘干；(3)、将浸渍并干燥后的多孔炭在惰性气氛下进行二次炭化；(4)、对炭化后多孔炭进行二次活化，制得中孔率提高的多孔炭。本发明以具有一定初始孔隙的多孔炭为原料，经双氧水调控、二次炭化、二次活化，所得多孔炭中孔率明显提高，且可通过改变双氧水浓度、炭化温度、炭化时间、活化温度和活化时间等工艺参数对多孔炭的中孔率进行有效调控；调控后的高中孔率多孔炭对水中有机污染物苯酚具有很好的去除效果。
具体实施例方式
下面将结合具体实施例来详叙本发明的技术特点。实施例1将椰壳基多孔炭(中孔率为18. 34%)置于烧杯中，用蒸馏水将其冲洗三遍，于 105°C下烘干12h，取出并称重。将烘干后的多孔炭浸入预先配制好的质量浓度为5%的双氧水中，浸渍池后过滤，然后在80°C下烘干12h;浸渍并干燥后的多孔炭在氮气气氛下以 I0C /min升温至600°C，恒温IOmin以进行二次炭化；以水蒸气为活化介质，在氮气气氛下继续升温至700°C下活化处理30min，冷却后得到中孔率为21. 59%的多孔炭。
实施例2将椰壳基多孔炭置于烧杯中，用蒸馏水将其冲洗三遍，于105°C下烘干12h，取出并称重。将烘干后的多孔炭浸入预先配制好的质量浓度为15%的双氧水中，浸渍池后过滤，然后在80°C下烘干12h;浸渍并干燥后的多孔炭在氮气气氛下以1°C /min升温至 600°C，恒温IOmin以进行二次炭化；以水蒸气为活化介质，在氮气气氛下继续升温至700°C 下活化处理30min，冷却后得到中孔率为23. 02%的多孔炭。实施例3将椰壳基多孔炭置于烧杯中，用蒸馏水将其冲洗三遍，于105°C下烘干12h，取出并称重。将烘干后的多孔炭浸入预先配制好的质量浓度为30%的双氧水中，浸渍池后过滤，然后在80°C下烘干12h;浸渍并干燥后的多孔炭在氮气气氛下以1°C /min升温至 600°C，恒温IOmin以进行二次炭化；以水蒸气为活化介质，在氮气气氛下继续升温至700°C 下活化处理30min，冷却后得到中孔率为26. 52%的多孔炭。实施例4将椰壳基多孔炭置于烧杯中，用蒸馏水将其冲洗三遍，于105°C下烘干12h，取出并称重。将烘干后的多孔炭浸入预先配制好的质量浓度为15%的双氧水中，浸渍池后过滤，然后在80°C下烘干12h ；浸渍并干燥后的多孔炭在氦气气氛下以5°C /min升温至 600°C，恒温IOmin以进行二次炭化；以水蒸气为活化介质，在氦气气氛下继续升温至850°C 下活化处理30min，冷却后得到中孔率为53. 69%的多孔炭。实施例5将椰壳基多孔炭置于烧杯中，用蒸馏水将其冲洗三遍，于105°C下烘干Mh，取出并称重。将烘干后的多孔炭浸入预先配制好的质量浓度为15%的双氧水中，浸渍池后过滤，然后在80°C下烘干12h ；浸渍并干燥后的多孔炭在氦气气氛下以5°C /min升温至 800°C，恒温IOmin以进行二次炭化；以水蒸气为活化介质，在氦气气氛下继续升温至850°C 下活化处理30min，冷却后得到中孔率为51. 77%的多孔炭。实施例6将椰壳基多孔炭置于烧杯中，用蒸馏水将其冲洗三遍，于105°C下烘干36h，取出并称重。将烘干后的多孔炭浸入预先配制好的质量浓度为15%的双氧水中，浸渍池后过滤，然后在80°C下烘干12h ；浸渍并干燥后的多孔炭在氦气气氛下以5°C /min升温至 950°C，恒温IOmin以进行二次炭化；以水蒸气为活化介质，在氦气气氛下继续升温至850°C 下活化处理30min，冷却后得到中孔率为48. 49%的多孔炭。实施例7将椰壳基多孔炭置于烧杯中，用蒸馏水将其冲洗三遍，于150°C下烘干12h，取出并称重。将烘干后的多孔炭浸入预先配制好的质量浓度为15%的双氧水中，浸渍证后过滤，然后在120°C下烘干他；浸渍并干燥后的多孔炭在氩气气氛下以2. 50C /min升温至 800°C，恒温60min以进行二次炭化；以水蒸气为活化介质，在氩气气氛下继续升温至700°C 下活化处理90min，冷却后得到中孔率为44. 92%的多孔炭。实施例8将椰壳基多孔炭置于烧杯中，用蒸馏水将其冲洗三遍，于150°C下烘干12h，取出并称重。将烘干后的多孔炭浸入预先配制好的质量浓度为15%的双氧水中，浸渍证后过滤，然后在120°C下烘干他；浸渍并干燥后的多孔炭在氮气气氛下以2. 50C /min升温至 800°C，恒温60min以进行二次炭化；以水蒸气为活化介质，在氮气气氛下继续升温至850°C 下活化处理90min，冷却后得到中孔率为69. 43%的多孔炭。实施例9将椰壳基多孔炭置于烧杯中，用蒸馏水将其冲洗三遍，于150°C下烘干12h，取出并称重。将烘干后的多孔炭浸入预先配制好的质量浓度为15%的双氧水中，浸渍证后过滤，然后在120°C下烘干他；浸渍并干燥后的多孔炭在氮气气氛下以2. 50C /min升温至 800°C，恒温60min以进行二次炭化；以水蒸气为活化介质，在氮气气氛下继续升温至950°C 下活化处理90min，冷却后得到中孔率为78. 10%的多孔炭。取0. 15g上述多孔炭，加入到pH值为6，温度为35°C，浓度为10mg/L的50mL苯酚水溶液进行吸附处理Mh，苯酚去除率达95% ；多孔炭的投加量增至0. 20g时，苯酚去除率达到99%。实施例10将椰壳基多孔炭置于烧杯中，用蒸馏水将其冲洗三遍，于105°C下烘干Mh，取出并称重。将烘干后的多孔炭浸入预先配制好的质量浓度为30%的双氧水中，浸渍4h后过滤，然后在80°C下烘干IOh ；浸渍并干燥后的多孔炭在氮气气氛下以2. 50C /min升温至 650°C，恒温30min以进行二次炭化；以水蒸气为活化介质，在氮气气氛下继续升温至870°C 下活化处理60min，冷却后得到中孔率为71. 12%的多孔炭。取0. 15g上述多孔炭，加入到pH值为6，温度为35°C，浓度为10mg/L的50mL苯酚水溶液进行吸附处理Mh，苯酚去除率达90% ；多孔炭的投加量增至0. 20g时，苯酚去除率达到98%。
权利要求
1.一种提高多孔炭中孔率的方法，以多孔炭为原料，先后经过双氧水浸渍处理、二次炭化和二次活化，提高多孔炭的中孔率；其特征在于具体步骤如下(1)、用蒸馏水将多孔炭冲洗干净，烘干；O)、将烘干后的多孔炭在双氧水中浸渍，过滤，然后烘干；(3)、将浸渍并干燥后的多孔炭在惰性气氛下进行二次炭化； 、对炭化后多孔炭进行二次活化，制得中孔率提高的多孔炭。
2.根据权利要求1所述的一种提高多孔炭中孔率的方法，其特征在于所用双氧水的质量浓度为5 30%。
3.根据权利要求2所述的一种提高多孔炭中孔率的方法，其特征在于二次炭化温度范围为600 950°C。
4.根据权利要求3所述的一种提高多孔炭中孔率的方法，其特征在于二次活化以水蒸气为活化介质。
5.根据权利要求4所述的一种提高多孔炭中孔率的方法，其特征在于惰性气氛为氮气、氦气或氩气。
6.根据权利要求5所述的一种提高多孔炭中孔率的方法，其特征在于将多孔炭用蒸馏水充分冲洗，洗涤后多孔炭在105 150°C下烘干12 36h。
7.根据权利要求6所述的一种提高多孔炭中孔率的方法，其特征在于干燥后的多孔炭在双氧水中浸渍3 釙，然后在80 120°C下烘干8 12h。
8.根据权利要求7所述的一种提高多孔炭中孔率的方法，其特征在于浸渍并干燥后的多孔炭在氮气气氛下以1 5°C /min升温，恒温10 60min进行二次炭化。
9.根据权利要求8所述的一种提高多孔炭中孔率的方法，其特征在于活化温度为 700 950°C，活化时间为30 90min。
10.根据权利要求9所述的一种提高多孔炭中孔率的方法，其特征在于多孔炭采用椰壳基多孔炭。
全文摘要
本发明涉及一种提高多孔炭中孔率的方法，属于材料科学与环境科学交叉领域。本发明以多孔炭为原料，经过双氧水浸渍处理、二次炭化和二次活化，提高多孔炭的中孔率。具体步骤如下(1)用蒸馏水将多孔炭冲洗干净，烘干；(2)将烘干后的多孔炭在双氧水中浸渍，过滤，然后烘干；(3)将浸渍并干燥后的多孔炭在惰性气氛下进行二次炭化；(4)对炭化后多孔炭进行二次活化，制得中孔率提高的多孔炭。该多孔炭对水中有机污染物具有很好的去除效果，有助于促进多孔炭在水质净化中的工业化应用。
文档编号B01J20/30GK102500319SQ20111032925
公开日2012年6月20日 申请日期2011年10月26日 优先权日2011年10月26日
发明者吴明铂, 朱文慧, 李士斌, 梁吉雷, 滕传亮, 谭明慧, 郑经堂, 郭宁 申请人:中国石油大学(华东)