[发明专利]一种活性炭及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种活性炭的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将生物质碎屑用LiOH溶液浸泡，超声处理后干燥研磨；

(2)将干燥后的生物质碎屑进行高压膨化处理，得到生物质基活性炭前驱体；

(3)将研磨过的无水ZnCl₂和步骤(2)得到的生物质基活性炭前驱体混合均匀，真空环境下反转震荡；

(4)将步骤(3)中混合均匀的ZnCl₂和生物质基活性炭前驱体在N₂气氛中三段式升温煅烧，得到活性炭；

所述三段式升温煅烧，使得碳前驱体的比表面积、微孔体积和微孔孔隙率得到充分发育；

步骤(2)中高压膨化处理的条件为：加热温度为250～300℃，压力为1～1.5MPa，持续5～10min；然后在0.5-1s的时间内快速释放压力，使生物质碎屑完成瞬时膨胀闪爆破壁过程，得到生物质基活性炭前驱体。

2.如权利要求1所述的活性炭的制备方法，其特征在于，所述生物质为秸秆、稻壳、棉花、豆类的一种或多种的组合物。

3.如权利要求1所述的活性炭的制备方法，其特征在于，步骤(1)中超声处理的时间为8～10小时。

4.如权利要求1所述的活性炭的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述干燥为干燥至生物质碎屑内部水分占总质量的8％～12％。

5.如权利要求1所述的活性炭的制备方法，其特征在于，步骤(2)中高压膨化处理在高压膨化釜中进行。

6.如权利要求1所述的活性炭的制备方法，其特征在于，步骤(3)中ZnCl₂与生物质基活性炭前驱体的质量比为3-5：1。

7.如权利要求1所述的活性炭的制备方法，其特征在于，步骤(3)中混合方法为：真空环境下将ZnCl₂和的生物质基活性炭前驱体反转震荡3-6小时，使ZnCl₂充分渗入到生物质基活性炭前驱体中。

8.如权利要求7所述的活性炭的制备方法，其特征在于，震荡4小时。

9.如权利要求1所述的活性炭的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述煅烧为三段升温式煅烧，每一段升温速率均为5-7℃/min。

10.如权利要求1所述的活性炭的制备方法，其特征在于，所述N₂的流量为300-500ml/min。

11.如权利要求10所述的活性炭的制备方法，其特征在于，所述N₂的流量为300ml/min。

12.如权利要求9所述的活性炭的制备方法，其特征在于，三段升温式煅烧的步骤为：首先活化温度为400℃，保持1小时；然后加热至600℃，保持30min；最后加热至800℃，保持30min。