[发明专利]一种基于废纸箱制备活性炭的方法

说明书

一种利用废纸箱作为碳源制备活性炭的方法，是按废纸箱：活化剂：水=5~10 g：10~20 g：200 mL混合处理、干燥；在惰性气氛下碳化、活化，将煅烧制备的样品经过稀盐酸和水洗，直到pH>6，再经过90~110℃干燥处理，制备得到活性炭。本发明利用各种废纸制备活性炭材料，可为废纸高效利用有效途径；既可以解决废纸污染环境的问题又可以产生巨大的经济效益。

技术领域

本发明涉及一种活性炭材料的制备方法，具体涉及一种废纸箱作为碳源制备活性炭材料的方法，属于多孔活性碳材料制备领域。

背景技术

活性炭是一种拥有着优良孔隙结构、较大比表面积和强大吸附性能的碳素材料，同时又具有耐酸碱、力学强度高、导电性良好等突出优点，被广泛应用于环保、储能、化工等各个领域。目前国内生产活性炭的原料主要是木质资源、煤炭资源等，森林资源十分紧张，一般是木材加工废料或者椰壳、果壳等资源才用于生产活性炭；中国的煤炭储量虽然较大，但适合制备活性炭的低杂质的优质煤在我国储量极少；但是目前，国内各行各业的废弃物产量巨大，处理成本高昂，若将适合制备活性炭的废弃物用于制备活性炭，不仅能够降低生产成本，减少固废处理费用，还能减少森林、煤炭资源的消耗，保护环境和自然资源。

造纸是国家支柱产业，产量巨大，同时需要大量的原生的木材，因此废纸的回收利用能降低森林资源的砍伐，对于生态环境的循环有着现实的意义。纸箱一般是用已经使用过的纸张经过脱墨后再次制备出的。废弃纸箱是常见的生活废弃物，尤其是双十一购物节过后，在不少人剁手买买买的同时，堆积如山的纸箱子也成了令人头疼的难题。因此，寻找一种新型废弃纸箱的利用途径，可以有效的处理数量巨大的废弃纸箱或者将其转化为高附加值的产品，对我们生活或者国家环保事业都是很有意义的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于废弃纸箱的活性炭制备方法，利用生活废弃物纸箱制备孔道发达，比表面积高的活性炭，既解决了废弃物污染环境问题，又产生巨大的经济效益。

本发明解决技术问题所采用的技术方案：

本发明以废弃纸箱为原料，依次经过废纸箱降解处理、活化、后处理等工艺步骤，最终获得苯胺吸附用活性炭材料。

本发明方法的特点也在于按如下步骤进行操作：

（1）降解处理：按废纸箱：将5~10 g粉碎的废纸箱和10~20 g活化剂分散至200 mL水里中，搅拌6 h直至纸箱充分地降解得到纸浆；

（2）干燥：将糊状的纸浆在110℃的烘箱干燥12 h；

（3）炭化和活化：将干燥后的纸浆置于管式炉中，在氮气或氩气气氛下，于800~900°C下，保温2 h，进行炭化和活化处理；

（4）洗涤干燥处理：依次用稀盐酸和水清洗活化后炭材料，直至滤液的pH和水的pH值相同，再经90-110℃干燥处理，制得活性炭材料。

本发明制备活性炭的比表面积高达985~1320 m²/g，具有较好的吸附性能。

本发明与现有技术相比具有如下技术优势：

（1）本发明采用生活垃圾废纸箱为原材料，原料成本极低，还可以保护环境不受到污染又产生了可观的经济效益；

（2）本发明充分利用废纸箱里木质纤维素易于炭化活化等特点，通过炭化、活化一步到位，所制活性炭具有多级孔结构，比表面积大，对苯胺有着良好地吸附能力，是理想的吸附材料；

（3）本发明步骤少，操作简单，能耗低，具有很好的应用前景。

附图说明

图1 实施例1对应产物的SEM照片。

图2 实施例2对应的产物SEM照片。