本發(fā)明涉及一種改性活性炭及其制備方法,屬于材料制備領(lǐng)域。
背景技術(shù):
近年來,生活消費不斷增長,椰子相關(guān)產(chǎn)品數(shù)以萬計,每年的廢棄椰殼達到上千萬噸,一般采用焚燒、填埋或者堆放等方式來處理這些廢棄椰殼。不僅需要投入大量的人力物力,而且也造成了資源的浪費和環(huán)境的污染。
活性炭有很強的物理吸附和化學吸附功能,其吸附性能在很大程度上決定于其孔結(jié)構(gòu)特征。活性炭孔隙分布呈三分散型,即大孔、中孔和微孔均占一定比例。隨著社會對專用吸附劑的需求增加,因此對孔徑進行有效的控制就成了炭材料研究者所追求的目標。
目前活性炭基本由木材,煤炭,或石油半成品制成,成本消耗大,制備過程復雜,不利于環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。如何利用廢棄物制造活性炭,在一定程度上使廢棄物得到了循環(huán)利用,對資源綜合利用效率具有重要意義。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的實施例提供一種改性活性炭及其制備方法,通過添加造孔劑,增加活性炭的微孔間隙,加強吸附效果,同時使用天然椰殼為主要原材料,節(jié)約能源,保護生態(tài)環(huán)境。
為達到上述目的,本發(fā)明的實施例采用如下技術(shù)方案:
一種改性活性炭,其特征在于,由下列重量份的原料制成:椰殼60-80份,樹脂20-80份,造孔劑1-10份,硅酸鈉5-10份。
進一步的,所述改性活性炭由下列重量份的原料制成:椰殼65-70份,樹脂30-60份,造孔劑5-8份,硅酸鈉5-8份。
進一步的,所述樹脂是酚醛樹脂,糠醇樹脂,聚丙烯腈樹脂的一種。
進一步的,所述造孔劑是聚乙二醇、聚乙烯醇、聚乙烯醇縮丁醛中的一種。
本發(fā)明還提供一種改性活性炭的制備方法,包括:
s1、將椰殼粉碎,置于鹽水,乙醇,水中分別浸泡5-10小時后烘干,得到烘干混合物;
s2、在惰性氣體保護下,將所述烘干混合物于溫度700-1100℃下進行碳化,得到活性炭初級產(chǎn)物;
s3、將活性炭初級產(chǎn)物與樹脂、造孔劑、硅酸鈉混合,在60-150℃進行融合干燥,得到改性活性炭半成品;
s4、在惰性氣體保護下,將干改性活性炭半成品在500-1100℃炭化5-10小時,冷卻,得到改性活性炭。
進一步的,所述鹽水是質(zhì)量比為5%-10%的鹽水。
進一步的,所述乙醇是體積濃度為30%-60%的乙醇。
進一步的,所述鹽水與椰殼體積比是10-15:1。
進一步的,所述乙醇與椰殼體積比是5-10:1。
進一步的,所述水與椰殼體積比是5-10:1。
進一步的,所述惰性氣體是氮氣或氦氣。
本發(fā)明實施例提供的一種改性活性炭及其制備方法,具有以下優(yōu)點:
(1)生產(chǎn)原料來源豐富,工藝簡單可行,產(chǎn)出率高;(2)使用鹽水,乙醇,水對椰殼進行預處理,去掉可能存在的雜質(zhì),能夠得到純凈度高的活性炭產(chǎn)品;(3)本發(fā)明添加造孔劑,增大活性炭產(chǎn)品的微孔孔隙,吸附能力好。
具體實施方式
為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案,下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細描述。
實施例1
一種改性活性炭,由下列重量份的原料制成:椰殼60-65份,酚醛樹脂20-30份,聚乙二醇1-5份,硅酸鈉5-8份。
一種改性活性炭的制備方法,包括:
s1、將椰殼粉碎,置于質(zhì)量濃度為5%的鹽水、體積濃度為30%的乙醇和水中分別浸泡10小時后烘干;
s2、在氮氣保護下,于溫度700℃下進行碳化,得到活性炭初級產(chǎn)物;
s3、將活性炭初級產(chǎn)物與酚醛樹脂、聚乙二醇、硅酸鈉混合,在100℃進行融合干燥,得到改性活性炭半成品;
s4、在氮氣氣體保護下,將干改性活性炭半成品在800℃炭化6小時,冷卻,得到改性活性炭。
實施例2
一種改性活性炭,由下列重量份的原料制成:椰殼60-65份,酚醛樹脂20-30份,聚乙二醇1-5份,硅酸鈉5-8份。
一種改性活性炭的制備方法,包括:
s1、將椰殼粉碎,置于質(zhì)量濃度為10%的鹽水,體積濃度為60%的乙醇,水中分別浸泡5小時后烘干;
s2、在氮氣保護下,于溫度1100℃下進行碳化,得到活性炭初級產(chǎn)物;
s3、將活性炭初級產(chǎn)物與酚醛樹脂、聚乙二醇、硅酸鈉混合,在150℃進行融合干燥,得到改性活性炭半成品;
s4、在氮氣氣體保護下,將干改性活性炭半成品在1100℃炭化5小時,冷卻,得到改性活性炭。
實施例3
一種改性活性炭,由下列重量份的原料制成:椰殼65-70份,酚醛樹脂30-60份,聚乙二醇5-8份,硅酸鈉5-8份。
一種改性活性炭的制備方法,包括:
s1、將椰殼粉碎,置于質(zhì)量濃度為5%的鹽水,體積濃度為30%的乙醇,水中分別浸泡10小時后烘干;
s2、在氮氣保護下,于溫度700℃下進行碳化,得到活性炭初級產(chǎn)物;
s3、將活性炭初級產(chǎn)物與酚醛樹脂、聚乙二醇、硅酸鈉混合,在100℃進行融合干燥,得到改性活性炭半成品;
s4、在氮氣氣體保護下,將干改性活性炭半成品在800℃炭化6小時,冷卻,得到改性活性炭。
實施例4
一種改性活性炭的制備方法,包括:
s1、將椰殼粉碎,置于質(zhì)量濃度為10%的鹽水,體積濃度為60%的乙醇,水中分別浸泡5小時后烘干;
s2、在氮氣保護下,于溫度1100℃下進行碳化,得到活性炭初級產(chǎn)物;
s3、將活性炭初級產(chǎn)物與酚醛樹脂、聚乙二醇、硅酸鈉混合,在150℃進行融合干燥,得到改性活性炭半成品;
s4、在氮氣氣體保護下,將干改性活性炭半成品在1100℃炭化5小時,冷卻,得到改性活性炭。
實施例5
一種改性活性炭,由下列重量份的原料制成:椰殼70-80份,酚醛樹脂60-80份,聚乙二醇8-10份,硅酸鈉6-10份。
一種改性活性炭的制備方法,包括:
s1、將椰殼粉碎,置于質(zhì)量濃度為5%的鹽水,體積濃度為30%的乙醇,水中分別浸泡10小時后烘干;
s2、在氮氣保護下,于溫度700℃下進行碳化,得到活性炭初級產(chǎn)物;
s3、將活性炭初級產(chǎn)物與酚醛樹脂、聚乙二醇、硅酸鈉混合,在100℃進行融合干燥,得到改性活性炭半成品;
s4、在氮氣氣體保護下,將干改性活性炭半成品在800℃炭化6小時,冷卻,得到改性活性炭。
實施例6
一種改性活性炭,由下列重量份的原料制成:椰殼70-80份,酚醛樹脂60-80份,聚乙二醇8-10份,硅酸鈉6-10份。
一種改性活性炭的制備方法,包括:
s1、將椰殼粉碎,置于質(zhì)量濃度為10%的鹽水,體積濃度為60%的乙醇,水中分別浸泡5小時后烘干;
s2、在氮氣保護下,于溫度1100℃下進行碳化,得到活性炭初級產(chǎn)物;
s3、將活性炭初級產(chǎn)物與酚醛樹脂、聚乙二醇、硅酸鈉混合,在150℃進行融合干燥,得到改性活性炭半成品;
s4、在氮氣氣體保護下,將干改性活性炭半成品在1100℃炭化5小時,冷卻,得到改性活性炭。