[发明专利]一种中孔发达活性炭制备方法

说明书

本发明公开了一种中孔发达活性炭制备方法，以硬质果壳或煤炭为原料，采用微波辐照与强氧化性酸浸泡对基础活性炭进行改性，并利用高温蒸汽对活性炭进行活化处理得到改性活性炭吸附剂，经微波辐照改性后，活性炭表面孔隙结构更加丰富，有利于提高活性炭的吸附能力；并进一步通过强氧化性酸浸泡处理，强氧化性酸在渗入活性炭的过程中通过氧化可逐渐扩大活性炭微孔的孔径形成中孔，从而增多中孔的数量；通过微波与强氧化剂同时改性得到中孔覆盖率较高的改性活性炭吸附剂；本发明制得的中孔发达活性炭吸附剂具有良好的强度和优异的吸附性能，其强度、碘吸附值和亚甲基蓝吸附值远远高于国家木质净水一级活性炭标准值，且原料来源广泛，成本低。

技术领域

本发明涉及改性功能材料领域，具体涉及一种中孔发达活性炭制备方法。

背景技术

随着科技的发展，现代化工业的逐步建设，各种化学品被开发利用，给人们生活带来了便利，同时由于化学品产生了对环境和人体有害的物质，也成了人们不得不面对的问题。

目前空气中的污染物主要是工业燃料燃烧产生的气体、汽车尾气、生产中产生的有毒有害气体；水污染主要是工业生产排放的污水里含有大量有毒物质，还有人们生活中的污水产生很多有害物质；人们生活中也有很多时候需要脱除毒素，比如空调过滤网上有很多细菌、毒素，新装修的间有甲醛等有害物质，都需要脱除毒素；目前都脱除毒素经常用到吸附剂，主要有硅胶、活性氧化铝、活性炭、分子筛等，另外还有针对某种组分选择性吸附而研制的吸附材料，但是这些吸附剂大多吸附能力有限，需要针对不同的要求研究不同的吸附剂，发挥最好的作用；同时，寻找新的原料，以增强吸附效果，节约成本。

活性炭是一种非常优良的吸附剂，它是利用椰壳、竹炭、各种 果壳和优质煤等作为原料，通过物理和化学方法对原料进行破碎、过 筛、催化剂活化、漂洗、烘干和筛选等一系列工序加工制造而成，它具有物理吸附和化学吸附的双重特性，可以有选择的吸附气相、液相中的各种物质，以达到脱色精制、消毒除臭和去污提纯等目的；目前用物理法和化学法生产出的不同材质的活性炭微孔比较发达，比表面积较高，但是中孔不是很发达，限制了活性炭的应用，因此发明一种能够提高中孔覆盖率的活性炭制备方法成为亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种中孔覆盖率高的活性炭制备方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种中孔发达活性炭制备方法，包括如下步骤：

步骤一、以硬质果壳或煤炭为原料，研磨粉碎，用去离子水洗涤，然后干燥备用；

步骤二、将步骤一预处理后制得的活性炭置于微波发生器中，在Ｎ_２保护下进行微波辐照处理；

步骤三、将步骤二微波改性处理后的活性炭浸泡于强氧化性酸中，所述活性炭与强氧化性酸的固液比为1mg：（20-50）mL；

步骤四、将步骤三浸泡处理后的活性炭进行洗涤、干燥得中孔发达活性炭。

优选的，步骤三中所述强氧化性酸为40～60％重量浓度硝酸、60～80％重量浓度硫酸、1／100～100／1摩尔比高锰酸钾和硫酸混合溶液、1／100～100／1摩尔比重铬酸钾和硝酸混合溶液、1／100～100／1摩尔比过氧化氢和硫酸混合液或60～90％重量浓度过氧化氢溶液中任一种。

优选的，步骤三中浸泡时间为2~4h。

优选的，步骤四中洗涤条件为使用压力为1-2mpa的880-900℃高温蒸汽对所得活性炭冲洗10-20min。

优选的，步骤四中干燥条件为200℃干燥12h。

优选的，步骤一中将原料研磨粉碎成目数为200～250目的活性炭粉粒。

优选的，步骤一中水洗至溶液的pH为6~7。