[发明专利]一种活性炭及其制备方法和应用有效
申请号: | 202110880414.8 | 申请日: | 2021-08-02 |
公开(公告)号: | CN113457628B | 公开(公告)日: | 2022-10-18 |
发明(设计)人: | 李俊华;范驰;陈建军 | 申请(专利权)人: | 清华大学 |
主分类号: | B01J20/20 | 分类号: | B01J20/20;B01J20/30;B01D53/02 |
代理公司: | 北京林达刘知识产权代理事务所(普通合伙) 11277 | 代理人: | 刘新宇;李茂家 |
地址: | 100084*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 活性炭 及其 制备 方法 应用 | ||
1.一种活性炭的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
将兰炭与模板介质混合,所述模板介质的粒径小于5nm,并使部分所述模板介质进入所述兰炭的孔道结构中,得到前驱体;
对所述前驱体进行热活化处理,得到热活化产物,所述热活化处理是在惰性气体保护下通入水蒸汽,进行热活化;
除去所述模板介质,得到活性炭;
所述活性炭的平均孔径为2-12nm;
所述活性炭的孔径范围为中孔的孔体积为0.2cm3/g以上,所述中孔的孔径范围为2-50nm;
所述活性炭的微孔孔径对应的孔体积为0.01cm3/g以上,其中,所述微孔的孔径范围为小于2nm;
所述活性炭的孔径范围为2-5nm的孔体积为0.03cm3/g以上,所述活性炭的比表面积为500-700m2/g。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述兰炭的中孔的孔体积为0.01cm3/g以上;所述兰炭的孔径范围为2-5nm的孔体积为0.001cm3/g以上。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述模板介质和兰炭的质量比为1:25~200;和/或,所述模板介质的粒径为2-3nm。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述模板介质为TiO2和/或SiO2。
5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法,其特征在于,通过球磨的方式,使部分所述模板介质进入所述兰炭的孔道结构中。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述球磨的转速为100-1000r/min,球磨的时间为0.5~2小时。
7.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法,其特征在于,所述热活化处理是在惰性气体保护下以1-20℃/min的速率升温至750~900℃后通入水蒸汽;和/或,所述水蒸汽的通入量与前驱体的质量比为0.05~5:1。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述热活化的时间为0.25~1.5小时。
9.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法,其特征在于,利用酸溶液或碱溶液浸泡所述热活化产物,以除去所述模板介质。
10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,所述酸溶液或碱溶液的浓度为0.1-1mol/L,所述浸泡的时间为0.25~1小时。
11.一种吸附剂,其包括根据权利要求1-10任一项所述的制备方法得到的活性炭。
12.根据权利要求11所述的吸附剂用于吸附二噁英的用途。
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