本发明涉及一种分子筛的制备方法，属于碳素材料领域，尤其涉及一种高比表面积椰壳碳分子筛的制备方法。
背景技术：
：制氮碳分子筛是几乎只含直径为数埃的均匀微孔的一种新型活性碳。这种孔隙特性可以依据其孔隙大小和要吸附气体的分子大小及形状来赋与制氮碳分子筛选择吸附性能。利用这种特征，制氮碳分子筛被广泛用于各种气体分离过程。可用于制备碳分子筛的原料非常广泛，从天然产物到高分子聚合物都可以用来制造碳分子筛。其中最主要的是煤、果壳等。经检索，目前也有用椰壳作为原料制备碳分子筛的公开，比如申请号为200580029160.8的中国专利公开了一种利用椰壳作为原料制备碳分子筛、且该碳分子筛用于氮气分离的方法。申请号为201510498117.1的中国专利公开了一种利用椰壳制备碳分子筛的方法，该方法制备的分子筛所产氮气纯度为99.6%。但是以上方法制备的碳分子筛的比表面积都有待提高，其产气量有较大的瓶颈，故有必要研究一种高比表面积椰壳碳分子筛的制备方法。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题在于提供高比表面积椰壳碳分子筛的制备方法。为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：一种高比表面积椰壳碳分子筛的制备方法，包括以下步骤：a、原料配比；将椰壳粉碎成粉状物料，将粉状物料进行干燥处理、磨粉处理成微粉状物料，将椰壳粉、煤和酚醛树脂混匀后，在300-400℃、氮气保护条件下加热6-8h；b、将上述样品进行行星式球磨，粉碎至120目；c、将酚醛树脂和微纳米级生蛭石粉加入样品，捏合、挤条成型成颗粒；d、将样品置于炉胆中，在氮气保护状态下升温至1300-1350℃进行碳化；e、将样品加入氢氧化钾溶液中，搅拌均匀后，进行球磨，过滤后，进行压滤、干燥；f、将样品置于转炉内，在氮气保护状态下升温至600-650℃，在氮气保护状态下活化5-6h；g、将样品进行盐酸酸洗，然后再水洗至中性，干燥后即得到碳分子筛。优选的，所述的步骤a中，所述的微粉状的椰壳粉的粒径为10-50μm。优选的，所述的步骤a中，原料配比为椰壳粉80-120份，煤15-25份，酚醛树脂18-30份。优选的，所述的步骤c中，所述的微纳米级生蛭石粉的粒径为0.5-5μm。优选的，所述的步骤c中，加入的酚醛树脂和微纳米级生蛭石粉为颗粒重量的6-8%和0.1-0.2%。优选的，所述的步骤d中，升温速度为15-20℃/min；保温20-25min。优选的，所述的步骤f中，升温速度为3-5℃/min。优选的，所述的步骤g中，所述的酸洗过程中，盐酸的浓度为0.1-0.2mol/l，酸洗时间为20-30min，搅拌速度为600-800rpm。本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明采用椰壳、煤和酚醛树脂充分混合作为原料，原料不仅成本低、实现椰壳的废物利用，而且原料灰份低，有利于后续处理；尤其是在碳化过程中，由于颗粒料中含有微纳米级生蛭石粉，而生蛭石粉具有受热膨胀18-25倍的特性，且在受热过程中层间水分子会逐渐蒸发，而本发明正是利用这些水分子在碳分子筛焙烧过程中形成小而均匀的孔径。本发明制备的高比表面积椰壳碳分子筛，相比于传统的椰壳碳分子筛，其比表面积增加了50%以上，且孔径均匀。本发明的制氮碳分子筛，产氮浓度可达99.9％，且比表面积达到3000-3200m2/g。具体实施方式实施例1：一种高比表面积椰壳碳分子筛的制备方法，包括以下步骤：a、原料配比；将椰壳粉碎成粉状物料，将粉状物料进行干燥处理、磨粉处理成微粉状物料，将椰壳粉、煤和酚醛树脂混匀后，在380℃、氮气保护条件下加热7h；b、将上述样品进行行星式球磨，粉碎至120目；c、将酚醛树脂和微纳米级生蛭石粉加入样品，捏合、挤条成型成颗粒；d、将样品置于炉胆中，在氮气保护状态下升温至1320℃进行碳化；e、将样品加入氢氧化钾溶液中，搅拌均匀后，进行球磨，过滤后，进行压滤、干燥；f、将样品置于转炉内，在氮气保护状态下升温至620℃，在氮气保护状态下活化5.5h；g、将样品进行盐酸酸洗，然后再水洗至中性，干燥后即得到碳分子筛。所述的步骤a中，所述的微粉状的椰壳粉的粒径为10-50μm。所述的步骤a中，原料配比为椰壳粉100份，煤18份，酚醛树脂25份。所述的步骤c中，所述的微纳米级生蛭石粉的粒径为0.5-5μm；加入的酚醛树脂和微纳米级生蛭石粉为颗粒重量的6.5%和0.15%。所述的步骤d中，升温速度为18℃/min；保温22min。所述的步骤f中，升温速度为4℃/min。所述的步骤g中，所述的酸洗过程中，盐酸的浓度为0.18mol/l，酸洗时间为25min，搅拌速度为750rpm。实施例2：一种高比表面积椰壳碳分子筛的制备方法，包括以下步骤：a、原料配比；将椰壳粉碎成粉状物料，将粉状物料进行干燥处理、磨粉处理成微粉状物料，将椰壳粉、煤和酚醛树脂混匀后，在400℃、氮气保护条件下加热6h；b、将上述样品进行行星式球磨，粉碎至120目；c、将酚醛树脂和微纳米级生蛭石粉加入样品，捏合、挤条成型成颗粒；d、将样品置于炉胆中，在氮气保护状态下升温至1350℃进行碳化；e、将样品加入氢氧化钾溶液中，搅拌均匀后，进行球磨，过滤后，进行压滤、干燥；f、将样品置于转炉内，在氮气保护状态下升温至600℃，在氮气保护状态下活化6h；g、将样品进行盐酸酸洗，然后再水洗至中性，干燥后即得到碳分子筛。所述的步骤a中，所述的微粉状的椰壳粉的粒径为10-50μm。所述的步骤a中，原料配比为椰壳粉80份，煤25份，酚醛树脂18份。所述的步骤c中，所述的微纳米级生蛭石粉的粒径为0.5-5μm；加入的酚醛树脂和微纳米级生蛭石粉为颗粒重量的8%和0.2%。所述的步骤d中，升温速度为15℃/min；保温25min。所述的步骤f中，升温速度为3℃/min。所述的步骤g中，所述的酸洗过程中，盐酸的浓度为0.2mol/l，酸洗时间为20min，搅拌速度为800rpm。实施例3：一种高比表面积椰壳碳分子筛的制备方法，包括以下步骤：a、原料配比；将椰壳粉碎成粉状物料，将粉状物料进行干燥处理、磨粉处理成微粉状物料，将椰壳粉、煤和酚醛树脂混匀后，在300℃、氮气保护条件下加热8h；b、将上述样品进行行星式球磨，粉碎至120目；c、将酚醛树脂和微纳米级生蛭石粉加入样品，捏合、挤条成型成颗粒；d、将样品置于炉胆中，在氮气保护状态下升温至1300℃进行碳化；e、将样品加入氢氧化钾溶液中，搅拌均匀后，进行球磨，过滤后，进行压滤、干燥；f、将样品置于转炉内，在氮气保护状态下升温至650℃，在氮气保护状态下活化5h；g、将样品进行盐酸酸洗，然后再水洗至中性，干燥后即得到碳分子筛。所述的步骤a中，所述的微粉状的椰壳粉的粒径为10-50μm。所述的步骤a中，原料配比为椰壳粉120份，煤15份，酚醛树脂30份。所述的步骤c中，所述的微纳米级生蛭石粉的粒径为0.5-5μm；加入的酚醛树脂和微纳米级生蛭石粉为颗粒重量的6%和0.1%。所述的步骤d中，升温速度为20℃/min；保温20min。所述的步骤f中，升温速度为5℃/min。所述的步骤g中，所述的酸洗过程中，盐酸的浓度为0.1mol/l，酸洗时间为30min，搅拌速度为600rpm。对比例1将实施例1中的微纳米级生蛭石粉去除，其他制备条件不变，得到碳分子筛。对照例申请号为201510498117.1的中国专利实施例1得到的碳分子筛。将实施例1-3和对比例1及对照例的分子筛的比表面积和制氮纯度进行测试，具体数据如下：表1：实施例1-3和对比例1及对照例的分子筛测试结果；实施例1实施例2实施例3对比例1对照例比表面积（m2/g）31813157319517552082氮气纯度（%）99.9599.9499.9499.1899.66以上实施例所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。当前第1页12