[发明专利]一种茄子秸秆活性炭的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于活性炭的制备领域，具体涉及一种茄子秸秆活性炭的制备方法。

背景技术

高比表面积活性炭作为一种重要的吸附材料具有广阔的应用前景，原料来源广泛，木材、石油、煤、果壳等皆可用来制备活性炭，随着一次性资源的枯竭，需要人们开发新的可替代、可再生的资源。我国是农业大国，每年农作物秸秆总产量超过7亿吨，但其利用率仅达5%左右。近几年来，随着农村经济的发展和能源供应的改善，农民对秸杆的燃烧利用逐渐减少，秸杆在农村能源中的比重呈下降趋势，部分经济发达地区出现了田间直接焚烧秸杆的现象。这一方面是对资源的浪费，另一方面对环境也造成了污染。茄子在我国具有广大的种植面积，其秸秆木质坚硬、含碳量高，灰分和硫含量低，具有制备优质活性炭的潜能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种茄子秸秆活性炭的制备方法，该方法简单有效，原材料来源广泛，成本低，腐蚀性低，对环境污染小，茄子秸秆活性炭的碘吸附值、亚甲基蓝吸附值远远超出国家木质净水一级活性炭标准值，为活性炭的制造开发了新的原材料。

本发明的一种茄子秸秆活性炭的制备方法，包括：

将茄子秸秆洗净、干燥、破碎，在450~650℃下炭化30~40min，用活化剂在650~700℃下活化80~100min后冷却至室温取出；再将活化后的茄子秸秆浸泡在盐酸中，55~65℃搅拌1~2h，再用蒸馏水冲洗至中性，干燥，筛分至200目，得到粉末状茄子秸秆活性炭；活化剂与秸秆的质量比为2~4:1；

所述茄子秸秆破碎至0.5～1.5cm。

所述活化剂为KOH或KOH与NaOH的混合物。

所述KOH与NaOH的混合物中KOH与NaOH的质量比为3:1。

所述盐酸的浓度为0.1mol/L。

所述蒸馏水的温度为常温。

所述筛为200目。

所述茄子秸秆活性炭在用KOH活化时为微孔活性炭，碘吸附值为2038.5mg/g，亚甲基蓝吸附值为41.3mL/0.1g。

所述茄子秸秆活性炭在用KOH与NaOH的混合物活化时为中孔活性炭，碘吸附值2356.40mg/g、亚甲基蓝吸附值42mL/0.1g。

本发明的技术要点是：活性炭的生产原料为茄子秸秆，使用的活化剂为KOH或者是KOH和NaOH的混合物，浸泡液为盐酸。

本发明以废弃茄子秸秆为前驱体，以KOH为活化剂，或以KOH和NaOH混合物为活化剂采用化学活化法制备活性炭。化学活化法是一种简单有效的制备活性炭方法。KOH作为常用的活化剂可制备出高比表面积活性炭，以微孔为主。与KOH相比，NaOH作活化剂可制备出中孔活性炭，其成本低，腐蚀性低，对环境污染小。NaOH与KOH混合物作活化剂可制备出更多中孔的活性炭。

本发明使用农作物茄子秸秆作为原材料，利用茄子秸秆木质坚硬的特点，替代现有的其他木质、煤炭等原材料，不但原材料来源广泛，而且成本低廉，符合国家资源重复利用，保护环境政策；既减少了一次性能源的消耗，也为农作物秸秆的综合利用找到了新的出路。

使用KOH或NaOH/KOH作为活化剂比ZnCl₂具有制备活性炭比典吸附值大的特点，尤其是使用NaOH和KOH混合物其效果更佳明显。

茄子秸秆比稻草秸秆、废弃麻等材质更佳坚硬，制备的活性炭碘吸附值大。

有益效果

（1）本发明成本低，腐蚀性低，对环境污染小；工艺流程简单，可以工业化生产，既为农业生产废弃的茄子秸秆的利用找到了新的出路，节省了煤炭等一次性能源，也为活性炭的制造开发了新的原材料。

（2）使用本发明技术路线生产的茄子秸秆活性炭，其碘吸附值、亚甲基蓝吸附值远远超出国家木质净水一级活性炭标准值。

附图说明

图1为茄子秸秆活性炭制备流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1