本發(fā)明涉及水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種可生物降解濾芯的制備方法。

背景技術(shù)：

越來(lái)越多人熱衷于戶外運(yùn)動(dòng)，如登山、攀巖、野外露營(yíng)、野炊、探險(xiǎn)等，在享受戶外運(yùn)動(dòng)的同時(shí)免不了需要及時(shí)補(bǔ)充水分。隨身攜帶的飲用水有限，常常不夠補(bǔ)給。雖然景區(qū)或自然保護(hù)區(qū)水源水較干凈，但不免含有一些懸浮物、膠體、雜質(zhì)和細(xì)菌之類的污染物，直接飲用會(huì)造成腹瀉或生病的風(fēng)險(xiǎn)。

因此，戶外運(yùn)動(dòng)者通常攜帶便捷式水過(guò)濾設(shè)備，由于戶外水質(zhì)較差，通常需要更換濾芯，現(xiàn)有技術(shù)中濾芯通常使用瀝青纖維或者硝酸基纖維而難以降解，丟棄后容易污染環(huán)境。

有鑒于此，本發(fā)明研發(fā)出一種克服所述缺陷的可生物降解濾芯的制備方法，本案由此產(chǎn)生。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種可生物降解濾芯的制備方法，該方法制備的濾芯活性碳纖維可生物降解，從而減少環(huán)境污染。

為達(dá)成上述目的，本發(fā)明的解決方案為：

一種可生物降解濾芯制備的方法，包括以下步驟：將重量份98-99份的植物基纖維經(jīng)偏磷酸與氯化銨混合液浸漬處理；再添加重量份1-2份的β-磷酸三鈣或/和β-羥基磷灰石后經(jīng)碳化工藝處理；最后經(jīng)活化工藝處理得到可生物降解活性碳纖維。

進(jìn)一步，植物基纖維為劍麻基活性碳纖維、苧麻基活性碳纖維、椰子棕纖維和甘蔗渣黏膠基活性碳纖維中的一種或多種混合。

進(jìn)一步，偏磷酸與氯化銨混合體積濃度比為2:1，所用純度均為分析純。

進(jìn)一步，植物基纖維浸漬處理時(shí)間為5-10min。

進(jìn)一步，碳化工藝為：在氮?dú)鈿夥障略?20-240℃條件下加熱10-20min，然后再以20℃/min的速率升溫至450℃，繼續(xù)升溫并控制碳化溫度在750-900℃，維持20-60min。

進(jìn)一步，活化工藝為：在800-900℃條件下使用水蒸氣加熱20-80min。

采用上述方案后，本發(fā)明植物基纖維經(jīng)偏磷酸與氯化銨混合液浸漬處理有助于活性碳纖維的生成率和孔結(jié)構(gòu)的形成。添加劑β-磷酸三鈣或/和β-羥基磷灰石為無(wú)機(jī)物，促進(jìn)植物基纖維在自然條件下加速生物降解過(guò)程，該添加劑在碳化過(guò)程與活性碳纖維牢牢粘結(jié)在一起，碳化除去有機(jī)物及對(duì)纖維進(jìn)行脫水，后續(xù)經(jīng)活化工藝，進(jìn)行擴(kuò)孔和增加比表面積，最終得到可生物降解的濾芯。

本發(fā)明制備的濾芯適宜應(yīng)用于短期使用的戶外水處理，丟棄后可降解，從而減少環(huán)境污染，具有吸附功能強(qiáng)和環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)描述。

實(shí)施例一

一種可生物降解濾芯的制備方法，包括以下步驟：

一，將重量份98份的劍麻基活性碳纖維置于體積比為2:1的偏磷酸和氯化銨溶液中浸漬5min。

二，將浸漬處理的劍麻基活性碳纖維與2份β-磷酸三鈣進(jìn)行混合。

三，再將混合的劍麻基活性碳纖維在氮?dú)鈿夥障略?50℃條件下，加熱10min進(jìn)行脫水處理。

四，然后再以20℃/min的速率升溫至450℃，繼續(xù)升溫并控制碳化溫度在750℃，維持30min。

五，將經(jīng)碳化的劍麻基活性碳纖維在800℃條件下使用水蒸氣加熱30min進(jìn)行擴(kuò)孔和增加比表面積，通過(guò)活化處理的劍麻基活性碳纖維即得到一定強(qiáng)度的可生物降解的活性碳纖維材料，適用于戶外或便攜式水質(zhì)凈化。

實(shí)施例二

一種可生物降解濾芯的制備方法，包括以下步驟：

一，將重量份99份的劍麻基活性碳纖維置于體積比為2:1的偏磷酸和氯化銨溶液中浸漬5min。

二，將浸漬處理的劍麻基活性碳纖維與1份β-磷酸三鈣進(jìn)行混合。

三，再將混合的劍麻基活性碳纖維在氮?dú)鈿夥障略?50℃條件下，加熱10min進(jìn)行脫水處理。

四，然后再以20℃/min的速率升溫至450℃，繼續(xù)升溫并控制碳化溫度在750℃，維持30min。

五，將經(jīng)碳化的劍麻基活性碳纖維在800℃條件下使用水蒸氣加熱30min進(jìn)行擴(kuò)孔和增加比表面積，通過(guò)活化處理的劍麻基活性碳纖維即得到一定強(qiáng)度的可生物降解的活性碳纖維材料，適用于戶外或便攜式水質(zhì)凈化。

實(shí)施例三

一種可生物降解濾芯的制備方法，包括以下步驟：

一，將重量份98份的苧麻基活性碳纖維置于體積比為2:1的偏磷酸和氯化銨溶液中浸漬5min。

二，將浸漬處理的苧麻基活性碳纖維與2份β-磷酸三鈣進(jìn)行混合。

三，再將混合的苧麻基活性碳纖維在氮?dú)鈿夥障略?50℃條件下，加熱10min進(jìn)行脫水處理。

四，然后再以20℃/min的速率升溫至450℃，繼續(xù)升溫并控制碳化溫度在750℃，維持30min。

五，將經(jīng)碳化的苧麻基活性碳纖維在800℃條件下使用水蒸氣加熱30min進(jìn)行擴(kuò)孔和增加比表面積，通過(guò)活化處理的苧麻基活性碳纖維即得到一定強(qiáng)度的可生物降解的活性碳纖維材料，適用于戶外或便攜式水質(zhì)凈化。

實(shí)施例四

一種可生物降解濾芯的制備方法，包括以下步驟：

一，將重量份98份的劍麻基活性碳纖維置于體積比為2:1的偏磷酸和氯化銨溶液中浸漬5min。

二，將浸漬處理的劍麻基活性碳纖維與2份β-羥基磷灰石進(jìn)行混合。

三，再將混合的劍麻基活性碳纖維在氮?dú)鈿夥障略?00℃條件下，加熱20min進(jìn)行脫水處理。

四，然后再以20℃/min的速率升溫至450℃，繼續(xù)升溫并控制碳化溫度在800℃，維持30min。

五，將經(jīng)碳化的劍麻基活性碳纖維在800℃條件下使用水蒸氣加熱30min進(jìn)行擴(kuò)孔和增加比表面積，通過(guò)活化處理的劍麻基活性碳纖維即得到一定強(qiáng)度的可生物降解的活性碳纖維材料，適用于戶外或便攜式水質(zhì)凈化。

實(shí)施例五

一種可生物降解濾芯的制備方法，包括以下步驟：

一，將重量份98份的椰子棕纖維置于體積比為2:1的偏磷酸和氯化銨溶液中浸漬10min。

二，將浸漬處理的椰子棕纖維與2份β-羥基磷灰石進(jìn)行混合。

三，再將混合的椰子棕纖維在氮?dú)鈿夥障略?00℃條件下，加熱20min進(jìn)行脫水處理。

四，然后再以20℃/min的速率升溫至450℃，繼續(xù)升溫并控制碳化溫度在750℃，維持30min。

五，將經(jīng)碳化的劍麻基活性碳纖維在750℃條件下使用水蒸氣加熱50min進(jìn)行擴(kuò)孔和增加比表面積，通過(guò)活化處理的椰子棕纖維即得到一定強(qiáng)度的可生物降解的活性碳纖維材料，適用于戶外或便攜式水質(zhì)凈化。

實(shí)施例六

一種可生物降解濾芯的制備方法，包括以下步驟：

一，將重量份99份的劍麻基活性碳纖維置于體積比為2:1的偏磷酸和氯化銨溶液中浸漬5min。

二，將浸漬處理的劍麻基活性碳纖維與2份β-羥基磷灰石進(jìn)行混合。

三，再將混合的劍麻基活性碳纖維在氮?dú)鈿夥障略?40℃條件下，加熱20min進(jìn)行脫水處理。

四，然后再以20℃/min的速率升溫至450℃，繼續(xù)升溫并控制碳化溫度在800℃，維持30min。

五，將經(jīng)碳化的劍麻基活性碳纖維在900℃條件下使用水蒸氣加熱30min進(jìn)行擴(kuò)孔和增加比表面積，通過(guò)活化處理的劍麻基活性碳纖維即得到一定強(qiáng)度的可生物降解的活性碳纖維材料，適用于戶外或便攜式水質(zhì)凈化。