[发明专利]活性炭及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种活性炭，其特征在于，其为具有多微孔结构的木质活性炭，所述活性炭中所述微孔的孔径范围为0.4～10nm，并且，孔径为1nm以下的孔容为0.5cm³/g以下，优选为0.2～0.45cm³/g，进一步优选为0.25～0.42cm³/g。

2.根据权利要求1所述的活性炭，其特征在于，所述活性炭的比表面积为1000～4000m²/g；孔容为0.1～1.5cm³/g。

3.一种活性炭的制备方法，其特征在于，所述活性炭为具有多微孔结构的木质活性炭，所述方法包括：

木质前驱体的炭化得到炭化物；

将所述炭化物进行碱处理；

将碱处理后的炭化物进行热活化处理；

将热活化处理后的炭化物进行中和，

其中，所述活性炭中所述微孔的孔径范围为0.4～10nm，并且，孔径为1nm以下的孔容为0.5cm³/g以下，优选为0.2～0.45cm³/g，进一步优选为0.25～0.42cm³/g。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述活性炭的比表面积为1000～4000m²/g；孔容为0.1～1.5cm³/g。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述木质前驱体选自木质材料、竹质材料或果壳类材料中的一种或多种。

6.根据权利要求3-5任一项所述的方法，其特征在于，所述炭化中的升温速率为1～20℃/min，最终升温至300～600℃，并保温10～200min；优选地，在温度达到180～220℃时，还进行恒温处理，所述恒温的时间为2小时以下。

7.根据权利要求3-6任一项所述的方法，其特征在于，所述碱处理为将所述炭化物浸渍于碱溶液中，所述碱溶液中的碱选自碱金属氢氧化物中的一种或多种，所述碱溶液中的溶剂选自有机溶剂、水或者它们的混合物。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述碱与所述炭化物的质量比为8以下，浸渍后进行加热，所述加热的温度为50～200℃，所述加热的时间为24h以下；所述浸渍后还包括蒸干以去除溶剂，所述蒸干的温度为50～200℃。

9.根据权利要求3-8任一项所述的方法，其特征在于，所述热活化处理中升温速率为1～20℃/min，最终升温至600～1000℃，并保温10～200min；优选地，在温度达到180～220℃时，还进行恒温处理，所述恒温的时间为2小时以下。

10.根据权利要求3-9任一项所述的方法，其特征在于，所述中和为使用酸性溶液与所述热活化处理后的炭化物接触，所述酸性溶液优选为浓度为0.01～10mol/L的盐酸。

11.一种吸附剂，其包括根据权利要求1或2所述的活性炭或者根据权利要求3-10任一项所述方法得到的活性炭。

12.根据权利要求11所述的吸附剂用于吸附工业废气或挥发性有机化合物(VOCs)的用途，所述工业废气包括含硫化合物、含氮化合物；所述挥发性有机化合物VOCs包括烃类、酯类、醛类物质或者它们的卤化物，优选包括甲苯和/或正丁烷。