一种高比表面积活性炭的制备方法与流程

本发明涉及一种活性炭的制备方法，尤其是一种高比表面积活性炭的制备方法，属于精细化工技术领域。

背景技术：

活性炭是一种具有丰富孔隙结构和巨大比表面积的碳质吸附材料，它其有吸附能力强、化学稳定性好、力学强度高，且可方便再生等特点，被广泛应用于工业、农业、国防、交通、医药卫生、环境保护等领域，其需求量随着社会发展和人民生活水平提高，呈逐年上升的趋势，尤其是近年来随着环境保护要求的日益提高，使得国内外活性炭的需求量越来越大，逐年增长。而高比表面积活性炭由于具有巨大的比表面积大、化学稳定好、吸附容量大、导电性能好、再生性能较好、不溶于大多数的溶剂等优点，已广泛应用于气相吸附、液相吸附、催化反应，双电层电容器等领域。

现有技术中制备高比表面积活性炭时，常要用到大量强碱，其对设备腐蚀性强，操作人员也存在安全隐患，还带来环境污染等问题。

技术实现要素：

本发明的目的是解决现有技术中活性炭存在的不足，提供一种高比表面积活性炭的制备方法，该方法工艺简单、操作方便，工艺中不使用强碱，反应条件温和，制得的活性炭具有高的比表面积和发达的微孔结构。

技术方案

一种高比表面积活性炭的制备方法，包括如下步骤：

(1)以硬质果壳为原料，将硬质果壳破碎至200μm以下，烘干，然后加入到碳酸钾溶液中浸泡10-15h，过滤；

(2)将过滤得到的滤渣置于马弗炉中，并通入二氧化碳气体进行活化，然后冷却至室温，过筛，即得；

步骤(1)中，所述硬质果壳与碳酸钾溶液的重量比为1:3-5。

步骤(1)中，所述硬质果壳选自核桃壳、桃壳、杏壳、椰壳、棕榈壳等。

进一步，步骤(1)中，所述碳酸钾溶液的浓度为30-40wt％

进一步，步骤(1)中，所述烘干温度为110-130℃，时间为2-5h。

进一步，步骤(2)中，所述活化温度为800-950℃，时间为6-10h。

进一步，步骤(2)中，所述过筛为过100-200目筛。

本发明的有益效果：本发明方法工艺简单、操作方便，不存在设备腐蚀和环境污染的问题，也不涉及水洗和酸洗的步骤，制得的活性炭具有高的比表面积和发达的微孔结构，具有优良的吸附性能。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。但值得注意的是，下面的实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。

实施例1

以核桃壳为原料，将核桃壳破碎至200μm以下，110℃烘4h，然后加入到30wt％的碳酸钾溶液中浸泡14h，核桃壳与碳酸钾溶液的重量比为1:5，过滤；将过滤得到的滤渣置于马弗炉中，并通入二氧化碳气体进行活化，活化温度为850℃，时间为8h，然后冷却至室温，过100目筛，即得活性炭，收率为61％。

实验测得，比表面积为3217m²/g，碘值为2615mg/g，亚甲基蓝值为788mg/g。

实施例2

以椰壳为原料，将椰壳破碎至200μm以下，120℃烘3h，然后加入到35wt％的碳酸钾溶液中浸泡12h，椰壳与碳酸钾溶液的重量比为1:4，过滤；将过滤得到的滤渣置于马弗炉中，并通入二氧化碳气体进行活化，活化温度为950℃，时间为7h，然后冷却至室温，过100目筛，即得活性炭，收率为53％。

实验测得，比表面积为3256m²/g，碘值为2708mg/g，亚甲基蓝值为770mg/g。

实施例3

以杏壳为原料，将杏壳破碎至200μm以下，130℃烘3h，然后加入到40wt％的碳酸钾溶液中浸泡10h，杏壳与碳酸钾溶液的重量比为1:3，过滤；将过滤得到的滤渣置于马弗炉中，并通入二氧化碳气体进行活化，活化温度为900℃，时间为6h，然后冷却至室温，过100目筛，即得活性炭，收率为58％。

实验测得，比表面积为3315m²/g，碘值为2688mg/g，亚甲基蓝值为726mg/g。