一种微孔-中孔结构的活性炭的制作方法

文档序号:4910738阅读:269来源:国知局
专利名称:一种微孔-中孔结构的活性炭的制作方法
技术领域
本发明涉及一种微孔-中孔结构的活性炭,属于活性炭技术领域。
背景技术
活性炭是一种既古老又年轻的功能材料。早在古埃及时代人们就用木炭来消除溃疡和伤口散发出的恶臭气味。活性炭发展的历史表明,活性炭的制备与应用一直与社会的工业化进展和人类文明的进步密切相关。早在上世纪,活性炭就已成为工业碳素材料的主流产品之一,它的应用几乎涉及到所有的工业部门。近年来,随着环保产业以及高新技术产业的兴起,给活性炭的发展带来了新的契机。活性炭的研究、开发和利用已进入了一个崭新的阶段。目前,有关活性炭的研究有两大趋势,一是环保行业日益发展的要求,需要原料来源广泛,价格低廉的新型活性炭;二是要求制造的活性炭具有高比表面积和微孔-中孔孔径并存的结构性能。孔径和比表面积是衡量活性炭性能的两个标准,孔径范围大、比表面积越大的活性炭吸附效果越好,但是目前市场上的活性炭在比表面积能满足用户需要时,孔径一直上不去,阻碍了活性炭的使用范围,因此,本领域技术人员研发了一种比表面积和孔径范围大的活性炭。

发明内容
为解决现有技术的上述技术问题,本发明的目的是提供一种微孔-中孔结构的的活性炭,其不仅比表面积大,而且微孔-中孔结构并存,满足了用户的要求。为达到上述目的,本发明是通过以下技术方案实现的:
一种微孔-中孔结构的活性炭,所述的活性炭具备如下特征:
比表面积2000-3500 m2/g
孔径0.7-5nm
碘吸附值1000-1800 mg/g
四氯化碳吸附值 70-130%
强度>95%`
亚甲基蓝200-840%
堆比重400-550 g/Ι ο所述的活性炭具备如下特征:
比表面积2002 m2/g
孔径3.5-5nm
碘吸附值1026 mg/g
四氯化碳吸附值 75%
强度>95%
亚甲基蓝308%堆比重406g/l。所述的活性炭具备如下特征:
比表面积3118 m2/g
孔径0.7-3.5nm
碘吸附值1623mg/g
四氯化碳吸附值 122%
强度>95%
亚甲基蓝620%
堆比重512g/l。所述的活性炭具备如下特征:
比表面积3486m2/g
孔径3_5nm
碘吸附值1780 mg/g
四氯化碳吸附值 128%
强度>95%
亚甲基蓝738%
堆比重535g/l。本发明的有益效果如下:
本发明的活性炭,孔径为0.7-5nm,属于微孔-中孔结构,活性炭的吸附效果好;且本发明的活性炭在孔径大的同时堆比重也大,即物料自然堆放时的平均密度,包括空气间隙很大,堆积体积越大,我们的活性炭的堆比重大,说明比表面积大,空隙多,效果就越好。


图1为本发明活性炭的SEM形貌图。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明,但本发明的保护范围并不限于此。本发明一种微孔-中孔结构的活性炭,以香榧假种皮为生产原料,生产工艺如下:(O将废弃的香榧假种皮原料洗净,且在100°c的环境下烘24h ;(2)将步骤(I)中烘干的香榧假种皮原料粉碎至粒径为10-100目;(3)将经过步骤(2)处理的香榧假种皮原料用氮气或氦气作保护炭化2h,气体的流量为10-50ml/min,炭化温度为350_650°C,且炭化升温速率为10-12°C /min,制得具备孔道结构、且比表面积为500_1000m2/g的活性炭;(4)将步骤(3)中炭化得到的活性炭在活化剂磷酸下活化,活化温度为600-795°C,制得孔径为
0.7-5nm,比表面积为2000_3500m2/g的活性炭。实施例1
本发明的香榧假种皮制备高比表面积活性炭的方法,包括以下步骤:
(1)将废弃的香榧假种皮原料洗净,且在100°c的环境 下烘24h;
(2)将步骤(I)中烘干的香榧假种皮原料粉碎至粒径为100目;(3)将经过步骤(2)处理的香榧假种皮原料用氮气炭化2h,炭化温度为500°C,且炭化升温速率为11°C /min,氮气流量为25 ml/min,制得具备孔道结构、且比表面积为500-1000m2/g 的活性炭;
(4)将步骤(3)中炭化得到的活性炭在活化剂磷酸下活化,磷酸与待活化的活性炭的质
量比为3:1,活化温度为795°C,制得孔径为0.7-3.5nm,比表面积为2000_3500m2/g的活性
炭,制得的活性炭性能如下_
权利要求
1.一种微孔-中孔结构的活性炭,其特征在于所述的活性炭具备如下特征比表面积2000-3500 m2/g孔径O. 7-5nm碘吸附值1000-1800 mg/g四氯化碳吸附值70-130%强度>95%亚甲基蓝200-840%堆比重400-550 g/1。
2.如权利要求I所述的活性炭,其特征在于所述的活性炭具备如下特征比表面积2002 m2/g孔径3. 5-5nm碘吸附值1026 mg/g四氯化碳吸附值75%强度>95%亚甲基蓝308%堆比重406g/l。
3.如权利要求I所述的活性炭,其特征在于所述的活性炭具备如下特征比表面积3118 m2/g孔径O. 7-3. 5nm碘吸附值1623 mg/g四氯化碳吸附值122%强度>95%亚甲基蓝620%堆比重512g/l。
4.如权利要求I所述的活性炭,其特征在于所述的活性炭具备如下特征比表面积3486m2/g孔径3_5nm碘吸附值1780 mg/g四氯化碳吸附值128%强度>95%亚甲基蓝738%堆比重535g/l。
全文摘要
本发明涉及一种微孔-中孔结构的活性炭,具备如下特征比表面积2000-3500m2/g、孔径0.7-5nm、碘吸附值1000-1800mg/g、四氯化碳吸附值70-130%、强度>95%、亚甲基蓝200-840%、堆比重400-550g/l。本发明的活性炭含有微孔-中孔结构,活性炭的吸附效果好;且本发明的活性炭在孔径大的同时堆比重也大,即物料自然堆放时的平均密度,包括空气间隙很大,堆积体积越大,活性炭的堆比重大,说明比表面积大,也就是空隙多,效果就越好。
文档编号B01J20/20GK103252213SQ20131018606
公开日2013年8月21日 申请日期2013年5月20日 优先权日2013年5月20日
发明者孙小红, 吕洪飞, 杜轶君, 王国夫, 代伟 申请人:绍兴文理学院元培学院
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