[发明专利]无烟煤掺氮活性炭及其制备方法

权利要求书

1.一种无烟煤掺氮活性炭的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)首先将除去杂质的无烟煤粉碎成粉末，然后将粉末干燥；

(2)干燥后的无烟煤粉末与活化剂混合均匀后转移到石英管中，无烟煤粉末与活化剂质量比为1:(1-4)；

(3)通入氮气或惰性气体清洗石英管和样品，随后在石英管内通入氮源，然后进行碳化处理和活化处理得到掺氮活性炭；

(4)将上述掺氮活性炭用稀盐酸充分洗涤，再用水多次洗涤，最后干燥得到无烟煤掺氮活性炭产品。

2.根据权利要求1所述的一种无烟煤掺氮活性炭的制备方法，其特征在于：步骤(1)中无烟煤粉末粉碎后其粒径小于800微米，干燥温度为80-120℃，干燥时间为8-15小时。

3.根据权利要求1所述的一种无烟煤掺氮活性炭的制备方法，其特征在于：步骤(2)的活化剂包括氢氧化钾、氯化锌、氯化铁、氢氧化钠中至少一种。

4.根据权利要求1所述的一种无烟煤掺氮活性炭的制备方法，其特征在于：步骤(2)无烟煤粉末与活化剂混合的过程中加入水得到浆料，其中活化剂与水的质量比例1:1，得到的浆料于60℃蒸发3-6小时出去大部分水分，再将浆料于80℃干燥24小时，然后转移到石英管中。

5.根据权利要求1所述的一种无烟煤掺氮活性炭的制备方法，其特征在于：步骤(3)使用的氮源为氨气、氮化镁至少一种。

6.根据权利要求1所述的一种无烟煤掺氮活性炭的制备方法，其特征在于：步骤(3)用微波辐照进行活化处理，微波辐照功率为400-1200W，微波辐照的时间为6-20分钟。

7.根据权利要求1所述的一种无烟煤掺氮活性炭的制备方法，其特征在于：步骤(3)活化处理与碳化处理同时进行，碳化温度为500-1200℃。

8.根据权利要求1所述的一种无烟煤掺氮活性炭的制备方法，其特征在于：步骤(4)掺氮活性炭使用浓度为0.8-1.6mol/升的盐酸洗涤，洗涤时间为10-20小时，洗涤温度为50-70℃，再用水多次洗涤，洗涤后的干燥温度为70-120℃，干燥时间大于10小时。

9.一种权利要求1至8任意一项所述制备方法得到的无烟煤掺氮活性炭。

10.根据权利要求9所述的无烟煤掺氮活性炭，其特征在于：所得的无烟煤掺氮活性炭对亚甲基蓝的吸附量在340.9mg/g～1233.5mg/g，碘吸附量为34.5mg/g～146.8mg/g；无烟煤掺氮活性炭BET比表面积为779.85m²/g～1750m²/g，总孔容为0.401cm³/g～0.589cm³/g，平均孔径为1-9nm。