[发明专利]一种节节草秸秆活性炭的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于活性炭制备技术领域，具体涉及一种节节草秸秆活性炭的制备方法。

背景技术

活性炭是一种多孔性炭吸附材料，具有高度发达的孔隙结构、巨大的表面积、优良的吸附性能和稳定的化学性质，广泛应用于化工、环保、食品、医药、城市建设、国防以及人类生活的各个方面。随着国民经济的发展，活性炭的需求量呈逐年增加的趋势。通常用于生产活性炭的原材料为木材、锯末、果核、果壳和煤炭等矿物质原料。我国是农业大国,农作物秸秆资源丰富，利用作物秸秆制备活性炭已有大量研究。

节节草（Equisctum ramosissimum）又名木贼，属木贼科植物，是常见的农间杂草，生长速度迅速，在我国大部分区域都有分布，资源丰富。有关节节草化学成分、有效成分提取、药用价值和生态作用等方面已有研究报道；涉及节节草的中国专利有三个：专利申请号为201310155352.X、名称为《一种节节草保健茶》的中国专利申请公开了一种以节节草为原料制成的节节草保健茶；专利申请号为201010579985.X、名称为《一种从节节草中提取有效成份的方法》的中国专利申请公开了一种从节节草中提取有效成份的方法；专利申请号为200710111141.0、名称为《含节节草总黄酮的中药制剂在制备治疗肝炎药物中的应用》的中国专利申请涉及节节草的医疗作用。

节节草秸秆富含纤维素和木质素，是一种制造活性炭的优质材料，但目前尚未见他人提出以节节草为原料制备活性炭的专利申请或相关文献报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种节节草秸秆活性炭的制备方法；本发明的另一个目的在于开发节节草秸秆资源，使之变废为宝。

本发明的一种节节草秸秆活性炭的制备方法是通过如下技术方案实现的：

（1） 收集节节草秸秆，用自来水洗净，以除去灰尘杂质，然后放入烘干箱于90℃～105℃下烘干3～4 h，冷却后用秸秆粉碎机粉碎至粒径为80～100目，得节节草秸秆屑；

（2）将上述节节草秸秆屑放入炭化炉中，在温度为300℃～320℃的炭化温度下，炭化30～60 min，得节节草秸秆炭化屑；

（3）将上述节节草秸秆炭化屑与质量百分比浓度为20％～25％的KOH溶液按碱炭比值为2～3混匀，浸渍24 h后于105℃下干燥至恒重，再在温度为300-350℃下活化2.5-3.5 h，自然冷却至室温，得节节草秸秆活性炭半成品；

（4）将上述节节草秸秆活性炭半成品用体积分数为20 %的盐酸溶液进行酸洗，然后用蒸馏水反复清洗直至活性炭半成品的pH值达到7，过滤后置于烘干箱内在温度100℃～110℃下烘干1～2 h，待自然冷却后过100目筛，得到粉末状节节草秸秆活性炭。

本发明的一种节节草秸秆活性炭的制备方法，其特征在于以节节草秸秆为原料，以KOH 为活化剂。

本发明具有以下优点：

（1）该制备工艺简单有效、成本低、速度快；

（2）在制备活性炭的过程中，基本无污染物产生，不破坏环境；

（3）充分利用我国分布广泛的节节草资源制备活性炭，使之变废为宝，有效解决了以木质为原料制备活性炭所造成的森林资源的破坏,产生较好的经济、环境和社会效益。

本发明有益效果：

(1)本发明制备的节节草活性炭比表面大，吸附性能好；测得BET比表面积达1036.46～1200.34 m2/g，根据国家标准GB/T 12496.8-1999测得的碘吸附值为963.95～1049.86 mg/g，根据国家标准GB/T 12496.10-1999测得的亚甲基兰吸附值达到157.5～165.5 mg/g，碘吸附值、亚甲基蓝吸附值均达国家木质净水用活性炭一级品标准，具有良好的工业应用前景；

(2) 节节草为常见农田杂草，分布广泛，秸秆资源丰富，本发明不仅合理地利用了节节草秸秆资源，生产附加值高的活性炭产品,而且为我国活性炭的制备开发了新的原材料。

四、具体实施方式

    下面通过实施例对本发明作进一步的说明，但其并不影响本发明的保护范围。

实施例1：

节节草秸秆活性炭的制备方法，具体步骤如下：

（1） 收集节节草秸秆，用自来水洗净，以除去灰尘杂质，然后放入烘干箱于105℃下烘干3 h，冷却后用秸秆粉碎机粉碎至粒径为80目，得节节草秸秆屑；

（2）将上述节节草秸秆屑放入炭化炉中，在温度为310 ℃的炭化温度下炭化30 min，得节节草秸秆炭化屑；