专利名称：水葱茎杆活性炭的制备方法
技术领域：
本发明属于活性炭的制备技术领域，特别涉及一种以水葱茎杆为原料的活性炭制备方法。
背景技术：
活性炭是一种多孔性的含碳物质，具有高度发达的孔隙和巨大的比表面积，作为一种优良的吸附剂已广泛地应用于环保、食品、医药、化工等领域，进行水处理、气体净化、脱色、除味等多种用途。
活性炭可由许多含碳物质制成，包括煤、木材、各种果壳等。近年来，随着对环保问题的日趋重视，各行业对活性炭的需求逐年增加。活性炭需求量的增加拓宽了活性炭原料的范围。农业副产品尤其是农作物的茎杆大都具有一定的含碳量，且廉价易得，是一种优良的生产活性炭的原料。
水葱，别名管子草、翠管草，莎草科莎草属，多年生挺水植物，株高1～2米，茎杆直立，表面光滑，内为海绵状，分布广泛。水葱是一种有效的水体净化植物，在人工湿地中大量应用。植株成熟之后，通常需要对其进行收割。收割后的水葱往往被丢弃，这不仅占用了土地，对环境造成了一定的影响，还浪费了资源。
发明内容
针对现有技术中水葱茎杆利用率低，活性炭原料匮乏的不足，本发明提供一种水葱茎杆活性炭的制备方法，可获得一种质量稳定的水葱茎杆活性炭，原料获取容易，充分利用了湿地植物秸杆，且制作工艺简单、经济、环保。
一种水葱茎杆活性炭的制备方法，步骤如下(1)将水葱茎杆洗净，晾干或烘干；(2)将晾干或烘干后的水葱茎杆粉碎，得水葱茎杆粉；(3)将水葱茎杆粉与为30～60％(v/v)的磷酸以1∶2～3的质量比混合浸泡，浸泡时间为6～8小时；(4)将步骤(3)浸泡后的水葱茎杆粉进行炭化和活化；(5)将进行炭化和活化后的水葱茎杆粉用水洗涤，烘干即得到活性炭。
优选的，步骤(1)中的晾干温度为10℃～35℃，最佳晾干温度为30～35℃。
优选的，步骤(1)中的烘干温度为90℃～120℃。
优选的，步骤(2)中的粉碎粒径为0.5～1.5mm。
优选的，步骤(4)中的炭化和活化条件马福炉以升温速率3～5℃/min升温至温度400～550℃，保温时间60～90分钟。
优选的，步骤(5)中的水洗涤，可先用水粗洗回收磷酸，然后再用水洗涤至pH＝6～7。
优选的，步骤(5)中烘干温度为90℃～120℃。
本发明的优良效果如下1.本发明首次利用了湿地植物秸杆-水葱茎杆，原料廉价易得，能够降低活性炭的生产成本。
2.本发明利用水葱茎杆制备活性炭，变废为利，实现了对水葱资源的充分利用。
3.利用湿地植物的茎杆制备活性炭，扩大了活性炭的原料来源。
4.本发明制备工艺简单、经济、环保，符合循环经济发展的需要，具有良好的工业应用前景。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不限于此。
实施例1水葱茎杆活性炭的制备方法，步骤如下用水将水葱茎杆洗净，以除去泥土和其它杂质；然后在105℃的温度下烘干。将干燥的秸杆用粉碎机粉碎至0.5mm，将水葱茎杆粉与50％(v/v)的磷酸以1∶2的质量比混合浸泡，浸泡时间为7小时；将用磷酸浸泡后的水葱茎杆粉在马福炉中以3～5℃/min的速率升温到400℃进行炭化和活化，保温时间90分钟，既得活性炭，用水洗涤活性炭，回收磷酸；再用水洗涤活性炭至pH＝6.5，沥干，并于105℃条件下烘干。
实施例2水葱茎杆活性炭的制备方法，步骤如下用水将水葱茎杆洗净，以除去泥土和其它杂质；然后放在35℃的地方晾干。将干燥的秸杆用粉碎机粉碎至1mm，将水葱茎杆粉与60％(v/v)的磷酸以1∶3的质量比混合浸泡，浸泡时间为7小时；将用磷酸浸泡后的水葱茎杆粉在马福炉中以3～5℃/min的速率升温到550℃温度进行炭化和活化，保温时间60分钟，既得活性炭，用水洗涤活性炭，回收磷酸；再用水洗涤活性炭至pH＝7，沥干，并于110℃条件下烘干。
实施例3水葱茎杆活性炭的制备方法，步骤如下用水将水葱茎杆洗净，以除去泥土和其它杂质；然后放在30℃的地方晾干。将干燥的秸杆用粉碎机粉碎至1.5mm，将水葱茎杆粉与50％(v/v)的磷酸以1∶2.5的质量比混合浸泡，浸泡时间为8小时；将用磷酸浸泡后的水葱茎杆粉在马福炉中以3～5℃/min的速率升温到450℃温度进行炭化和活化，时间70分钟，既得活性炭，用水洗涤活性炭，回收磷酸；再用水洗涤活性炭至pH＝7，沥干，并于105℃条件下烘干。
权利要求
1.一种水葱茎杆活性炭的制备方法，步骤如下(1)将水葱茎杆洗净，晾干或烘干；(2)将烘干后的水葱茎杆粉碎，得水葱茎杆粉；(3)将水葱茎杆粉与30～60％v/v的磷酸以1∶2～3的质量比混合浸泡，浸泡时间为6-8小时；(4)将步骤(3)浸泡后的水葱茎杆粉进行炭化和活化；(5)将进行炭化和活化后的水葱茎杆粉用水洗涤，烘干即得到活性炭。
2.如权利要求1所述的水葱茎杆活性炭的制备方法，其特征在于，步骤(1)中的晾干温度为10℃～35℃。
3.如权利要求1所述的水葱茎杆活性炭的制备方法，其特征在于，步骤(1)中的烘干温度为90℃～120℃。
4.如权利要求1所述的水葱茎杆活性炭的制备方法，其特征在于，步骤(2)中的粉碎粒径为0.5～1.5mm。
5.如权利要求1所述的水葱茎杆活性炭的制备方法，其特征在于，步骤(4)中的炭化和活化条件为马福炉升温速率3～5℃/min升温至温度400～550℃，保温时间60～90分钟。
6.如权利要求1所述的水葱茎杆活性炭的制备方法，其特征在于，步骤(5)中的水洗涤，是先用水粗洗回收磷酸，然后再用水洗涤至pH＝6～7。
7.如权利要求1所述的水葱茎杆活性炭的制备方法，其特征在于，步骤(5)中烘干温度为90℃～120℃。
全文摘要
本发明涉及一种水葱茎杆活性炭的制备方法。步骤为将水葱茎杆洗净晾干或烘干，粉碎，将水葱茎杆粉与30～60％v/v的磷酸以1∶2～3的质量比混合浸泡，浸泡时间为6－8小时，将浸泡后的水葱茎杆粉进行炭化和活化，然后用水洗涤，烘干即得到活性炭。本发明原料获取容易，充分利用了湿地植物秸杆，制作工艺简单、经济、环保。
文档编号C01B31/00GK101070155SQ20071001567
公开日2007年11月14日 申请日期2007年6月8日 优先权日2007年6月8日
发明者李燕, 张建, 张成禄, 史倩倩 申请人:山东大学