[发明专利]一种无患子残渣制备水热炭的方法

说明书

本发明公开了一种无患子残渣制备水热炭的方法，包括如下步骤：(1)将无患子残渣洗净、干燥和粉碎后，得到粉末，将所述粉末与杂多酸浸渍液混合均匀后在50～90℃下进行浸渍处理；(2)将浸渍处理后的粉末与二乙烯三胺五甲叉磷酸混合均匀，得到混合料，在N₂的保护下于100～150℃对所述混合料进行活化，得到活化后的粉末；(3)将所述活化后的粉末、聚丙烯酸钠和水混合均匀，并进行水热炭化反应，反应结束后，经过滤、清洗和干燥，得到水热炭。本发明提供的制备方法，采用杂多酸浸渍液和二乙烯三胺五甲叉磷酸处理后，再与聚丙烯酸钠混合进行水热炭化处理，制备出具有高比表面积且吸附性能好的水热炭，也资源化利用了无患子残渣。

技术领域

本发明属于材料技术领域，具体涉及一种无患子残渣制备水热炭的方法。

背景技术

无患子作为重要的能源种树，已在全国特别是福建省大力种植，无患子提取生物柴油原料后留下大量的残渣，含有大量的纤维素，经检测残渣中的碳元素的含量高达49.34％，丢弃既破坏环境，又浪费资源。如何有效的采取科学的措施实现无患子残渣的资源化利用，成为了无患子产业健康发展的难题。

水热炭化是一种以生物质为原料，以水为反应介质，在较低温度和压力条件下经水热反应制得富含含氧官能团的炭类固体物质，该技术相比于传统的高温炭化合成，具有不受原料水分含量限制，耗能低，没有二次污染等特点，已经成为了高效的生物质转化及合成方法。水热炭具有表面能小、流动性能优、生物相容性好以及化学稳定性好等特点，被广泛应用于催化剂载体、吸附剂材料和电极材料等。特别是利用生物质水热炭化的方法制备的水热炭，具有生产成本低廉、原料来源广泛，操作过程简单等优势。然而随着催化剂载体、吸附剂材料和电极材料等的不断发展，普通水热炭由于选择吸附性较差、比表面积低、吸附容量有限，已不能满足要求，这使得对高比表面积水热炭的需求不断上升。

因此，开发一种利用废弃的无患子残渣制备高比表面积水热炭的方法，对提高无患子的综合利用价值以及对水热炭的发展具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种无患子残渣制备水热炭的方法，该方法有效的解决了无患子残渣资源化利用的难题，且制得的水热炭具有高比表面积。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种无患子残渣制备水热炭的方法，包括如下步骤：

S1、将无患子残渣洗净、干燥和粉碎后，得到粉末，将所述粉末与杂多酸浸渍液混合均匀后在50～90℃下进行浸渍处理；

S2、将浸渍处理后的粉末与二乙烯三胺五甲叉磷酸混合均匀，得到混合料，在N₂的保护下于100～150℃对所述混合料进行活化，得到活化后的粉末；

S3、将所述活化后的粉末、聚丙烯酸钠和水混合均匀，并进行水热炭化反应，反应结束后，经过滤、清洗和干燥，得到水热炭。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：

1、本发明提供的无患子残渣制备水热炭的方法，以无患子残渣为原料，有效的解决了无患子残渣资源化利用的难题，同时具有制备方法简单，条件温和，杂多酸浸渍液和二乙烯三胺五甲叉磷酸能重复利用，不会造成二次污染；

2、本发明提供的无患子残渣制备水热炭的方法，采用杂多酸浸渍液浸渍处理，再用二乙烯三胺五甲叉磷酸进行活化处理，最后与聚丙烯酸钠混合进行水热炭化处理，制备出具有高比表面积且吸附性能好的水热炭，促进了废弃生物质向水热炭的转化合成，具有良好的理论性和实际应用性。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种无患子残渣制备水热炭的方法，包括如下步骤：