本发明涉及一种活性炭的制备方法,尤其是一种山核桃壳活性炭的制备方法,属于精细化工技术领域。
背景技术:
活性炭是一种具有丰富孔隙结构和巨大比表面积的碳质吸附材料,它其有吸附能力强、化学稳定性好、力学强度高,且可方便再生等特点,被广泛应用于工业、农业、国防、交通、医药卫生、环境保护等领域,其需求量随着社会发展和人民生活水平提高,呈逐年上升的趋势,尤其是近年来随着环境保护要求的日益提高,使得国内外活性炭的需求量越来越大,逐年增长。
目前,活性炭多采用木材为原料,原料比较贵,并且这无疑将造成大量森林被砍伐,严重破坏生态,而且生产工艺中多涉及800℃以上的高温,对设备要求高,且耗费大量能源。
中国核桃生产面积广,核桃年产量30多万吨,其壳被当做废弃物,如能利用其制备活性炭,并探索合适的制备工艺,将具有重大的意义。
技术实现要素:
本发明的目的是解决现有技术中活性炭的制备工艺存在的不足,提供一种山核桃壳活性炭的制备方法,工艺简单、操作方便,不需要耗费大量能源,制得的活性炭吸附效果好。
技术方案
一种山核桃壳活性炭的制备方法,包括如下步骤:
(1)将山核桃壳破碎后烘干,然后加入到磷酸溶液中浸泡,过滤;
(2)将过滤得到的滤渣置于马弗炉中加热活化,然后冷却至室温,得到活化物;
(3)将活化物酸洗,再水洗至中性,最后过筛,即得;
步骤(1)中,所述磷酸溶液的浓度为20-35wt%。
进一步,步骤(1)中,所述山核桃壳与磷酸溶液的重量比为1:2-4。
进一步,步骤(1)中,所述烘干温度为105-120℃,时间为60-120min。
进一步,步骤(2)中,所述活化温度为300-400℃,时间为20-80min。
进一步,步骤(3)中,所述酸洗为采用浓度为3-5wt%的稀盐酸酸洗。
进一步,步骤(3)中,所述过筛为过100目筛。
本发明的有益效果:本发明方法工艺简单、操作方便,不需要耗费大量能源,成本低,并且采用山核桃壳为原料,原料来源广泛,保护了生态环境,制得的活性炭吸附效果好。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。但值得注意的是,下面的实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明,但不以任何方式限制本发明。
实施例1
将山核桃壳破碎后于105℃烘100min,然后加入到浓度为25wt%的磷酸溶液中浸泡,山核桃壳与磷酸溶液的重量比为1:2,过滤;将过滤得到的滤渣置于马弗炉中加热活化,活化温度为300℃,时间为60min,然后冷却至室温,得到活化物;将活化物用3wt%的稀盐酸酸洗,再水洗至中性,最后过100目筛,即得山核桃壳活性炭,得率为69%。
实验测得,山核桃壳活性炭的碘吸附值为798mg/g,亚甲基蓝脱色力为110ml/g。
实施例2
将山核桃壳破碎后于110℃烘80min,然后加入到浓度为30wt%的磷酸溶液中浸泡,山核桃壳与磷酸溶液的重量比为1:3,过滤;将过滤得到的滤渣置于马弗炉中加热活化,活化温度为350℃,时间为50min,然后冷却至室温,得到活化物;将活化物用4wt%的稀盐酸酸洗,再水洗至中性,最后过100目筛,即得山核桃壳活性炭,得率为61%。
实验测得,山核桃壳活性炭的碘吸附值为812mg/g,亚甲基蓝脱色力为109ml/g。
实施例3
将山核桃壳破碎后于120℃烘60min,然后加入到浓度为35wt%的磷酸溶液中浸泡,山核桃壳与磷酸溶液的重量比为1:4,过滤;将过滤得到的滤渣置于马弗炉中加热活化,活化温度为400℃,时间为30min,然后冷却至室温,得到活化物;将活化物用5wt%的稀盐酸酸洗,再水洗至中性,最后过100目筛,即得山核桃壳活性炭,得率为53%。
实验测得,山核桃壳活性炭的碘吸附值为803mg/g,亚甲基蓝脱色力为123ml/g。