一种纳米活性炭及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种纳米活性炭，由以下原料制成：活性炭碳化料、氢氧化钾、氢氧化钠以及助活化剂，其中，所述活性炭碳化料与氢氧化钾和所述氢氧化钠的重量比分别为1:1~1:7和1:1~1:4，所述助活化剂占碳化料和氢氧化钾以及氢氧化钠总重量的1%~3%。其制备的步骤为：按比例取料并搅拌均匀；加入助活化剂；加热；冷却并过滤；以及烘干粉碎。本发明的有益效果为：所述纳米活性炭比表面积可达到3000㎡/g，具有发达的中孔、强吸附能力等特性，可广泛应用于空气净化、锂电池及超级电容器等产品中。
【专利说明】一种纳米活性炭及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种纳米活性炭及其制备方法。
【背景技术】
[0002]纳米活性炭是一种表面纳米粒子，具有不规则的结构与纳米空间混合的体系。其纤维直径细，与被吸附的物的接触面积大，能达到均匀的接触和吸附。
[0003]目前，随着社会的发展，对纳米活性炭应用的重视度越来越高，由生活中的简单应用逐步应用到各行各业的工业领域中，例如，在气体和液体的净化、有害气体和液体的的吸附处理、锂电池及超级电容器中的应用；然而，对于现有的纳米活性炭的吸附能力来说，现有的纳米活性炭的吸附能力依然无法满足生产中对吸附能力有较高要求的工业，进而无法较好的满足人们的需求。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种纳米活性炭及其制备方法，以克服现有技术存在的上述不足。
[0005]本发明的目的是通过以下技术方案来实现:
一种纳米活性炭，由以下原料制成:活性炭碳化料、氢氧化钾、氢氧化钠以及助活化剂，其中，所述活性炭碳化料与氢氧化钾和所述氢氧化钠的重量比分别为1:广1:7和1:广1:4，所述助活化剂占碳化料和氢氧化钾以及氢氧化钠总重量的1%~3%。
[0006]进一步的，所述助活化剂包括磷酸、氧化硅脂、二茂铁或二氧化碳。
[0007] 进一步的，所述活性炭碳化料的颗粒大小为40-80目。
[0008]上述纳米活性炭的制备方法包括:
按上述比例称取所述活性炭碳化料、所述氢氧化钾和所述氢氧化钠，并对称取的所述活性炭碳化料、所述氢氧化钾和所述氢氧化钠进行混合搅拌；
按上述比例称取所述助活化剂，并将称取的所述助活化剂添加至所述活性炭碳化料、所述氢氧化钾和所述氢氧化钠的混合物中进行初步加热，以致所述活性炭碳化料活化；
对活化后的所述活性炭碳化料进行深度加热，并对深度加热后的所述活性炭碳化料进行冷却、清洗、烘干、粉碎，制得所述纳米活性炭。
[0009]进一步的，所述初步加热温度为35(T500°C，恒温加热时间为6(Tl20min。
[0010]进一步的，所述深度加热温度为70(T100(TC，加热速率为8~10°C /min，恒温加热时间为60~120 min。
[0011]进一步的，所述冷却的方式为循环水冷。
[0012]进一步的，所述冷却后的温度为3(T50°C。
[0013]进一步的，所述清洗后的PH值为6~8。
[0014]本发明的有益效果为:本发明通过按上述比例的原料制成纳米活性炭，从而可使得制得的所述纳米活性炭的比表面积可达到3000 m2 /g，具有发达的中孔、强吸附能力等特性，可广泛应用于空气净化、锂电池及超级电容器等产品中。
【具体实施方式】
[0015]下面将结合具体实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0016]实施例1
本发明实施例1所述的一种纳米活性炭，由碳化料、氢氧化钾、氢氧化钠和助活化剂组成，其中，所述碳化料为25kg,氢氧化钾为50kg,氢氧化钠为25kg,助活化剂为1kg。
[0017]所述纳米活性炭的制备方法包括以下步骤:
(1)将40、0目25kg的碳化料分别与50kg的氢氧化钾、25kg的氢氧化钠混合,搅拌均匀；
(2)在步骤(1)中添加Ikg的助活化剂后并加热至350-500度活化，保持恒温60-120分钟；
(3)然后移至高温炉按每分钟温度上升为8~10度的条件下加热到700-1000度并恒温保持60~120分钟；
(4)经循环水冷却到30-50度后进行清洗至PH值在6~8之间；以及
(5)进行烘干粉碎。
[0018]实施例2
本发明实施例2所述的一种纳米活性炭，由碳化料、氢氧化钾、氢氧化钠和助活化剂组成，其中，所述碳化料为20kg,氢氧化钾为40kg,氢氧化钠为40kg,助活化剂为1.5kg。
[0019]所述纳米活性炭的制备方法包括以下步骤:
(1)将40-80目20kg的碳化料分别与40kg的氢氧化钾、40kg的氢氧化钠混合，搅拌均匀；
(2)在步骤(1)中添加1.5kg的助活化剂后并加热至350-500度活化，保持恒温60-120分钟；
(3)然后移至高温炉按每分钟温度上升为8~10度的条件下加热到700-1000度并恒温保持60~120分钟；
(4)经循环水冷却到30-50度后进行清洗至PH值在6~8之间；以及
(5)进行烘干粉碎。
[0020]实施例3
本发明实施例3所述的一种纳米活性炭，由碳化料、氢氧化钾、氢氧化钠和助活化剂组成，其中，所述碳化料为1kg,氢氧化钾为50kg,氢氧化钠为40kg,助活化剂为2kg。
[0021]所述纳米活性炭的制备方法包括以下步骤:
(1)将40、0目1kg的碳化料分别与50kg的氢氧化钾、50kg的氢氧化钠混合,搅拌均匀；
(2)在步骤(1)中添加2kg的助活化剂后并加热至350-500度活化，保持恒温60-120分钟；
(3)然后移至高温炉按每分钟温度上升为8~10度的条件下加热到700-1000度并恒温保持60-120分钟；
(4)经循环水冷却到30-50度后进行清洗至PH值在6~8之间；以及
(5)进行烘干粉碎。
[0022]根据本发明实施例1-3所述的纳米活性炭的制备方法，制得的纳米活性炭的比表面积可达到3000 rtf /g，具有发达的中孔、强吸附能力等特性，可广泛应用于空气净化、锂电池及超级电容器等产品中，它的吸附能力能满足在生产中对吸附能力有较高要求的工业，进而能更好的满足人们的需求。
[0023]本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种纳米活性炭，其特征在于，由以下原料制成:活性炭碳化料、氢氧化钾、氢氧化钠以及助活化剂，其中，所述活性炭碳化料与氢氧化钾和所述氢氧化钠的重量比分别为1: f 1:7和1: f 1:4，所述助活化剂占碳化料和氢氧化钾以及氢氧化钠总重量的1%~3%。
2.根据权利要求1所述的纳米活性炭，其特征在于:所述助活化剂包括磷酸、氧化硅月旨、二茂铁或二氧化碳。
3.根据权利要求1或2所述的纳米活性炭，其特征在于，所述活性炭碳化料的颗粒大小为40~80目。
4.一种纳米活性炭的制备方法，其特征在于，用于权利要求广3中任意一项所述的纳米活性炭的制备，并且，所述纳米活性炭的制备方法包括: 按上述比例称取所述活性炭碳化料、所述氢氧化钾和所述氢氧化钠，并对称取的所述活性炭碳化料、所述氢氧化钾和所述氢氧化钠进行混合搅拌； 按上述比例称取所述助活化剂，并将称取的所述助活化剂添加至所述活性炭碳化料、所述氢氧化钾和所述氢氧化钠的混合物中进行初步加热，以致所述活性炭碳化料活化； 对活化后的所述活性炭碳化料进行深度加热，并对深度加热后的所述活性炭碳化料进行冷却、清洗、烘干、粉碎，制得所述纳米活性炭。
5.根据权利要求4所述的纳米活性炭的制备方法，其特征在于，所述初步加热温度为350^500 0C，恒温加热时 间为6(Tl20min。
6.根据权利要求4所述的纳米活性炭的制备方法，其特征在于，所述深度加热温度为700-1000?，加热速率为8~10°C /min，恒温加热时间为60~120 min。
7.根据权利要求4所述的纳米活性炭的制备方法，其特征在于，所述冷却的方式为循环水冷。
8.根据权利要求4或7所述的纳米活性炭的制备方法，其特征在于，所述冷却后的温度为 30~50°C。
9.根据权利要求4所述的纳米活性炭的制备方法，其特征在于，所述清洗后的PH值为6~8。
【文档编号】C01B31/12GK104129786SQ201410362798
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年7月29日 优先权日:2014年7月29日
【发明者】张拉社, 朱永和, 孙文赛 申请人:亚欧益盟科技（北京）有限公司