[发明专利]菱角皮活性炭的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种活性炭的制备方法，尤其是一种菱角皮活性炭的制备方法。

背景技术

目前制备活性炭的原料主要有木材、木屑、果壳等，其中以木材为主，但近年来森林覆盖率锐减，木材供应量减少，使活性炭的原料供应呈现紧张的趋势，价格也呈上涨趋势，致使活性炭的制备与利用受到极大的限制。另外，还有的以煤、污泥、塑料为原料制备活性炭，但这些原料会造成环境污染，因此目前也不能被广泛利用。近来，用果壳制作活性炭受到了研究者的青睐，但大部分果壳产生地分散，难于集中收集，且费用较高，也难于推广使用。另外，现有的活性炭的制备工艺主要是氢氧化钾法、氯化锌法，而这两种方法产生的废液很难再重复使用，较易产生环境污染，且在操作时危险性较大。

发明内容

本发明为克服上述现有技术的不足，提供一种制作简便、价格低廉、环境污染小的菱角皮活性炭的制备方法。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：一种菱角皮活性炭的制备方法，菱角皮活性炭包括粉末状和块状，粉末状菱角皮活性的炭制备方法包括以下步骤：

1)将菱角皮干燥，然后粉碎至80～100目；

2)预氧化处理，将干燥粉碎后的菱角皮用过氧乙酸浸泡5～9小时；

3)洗涤，将预氧化的菱角皮用蒸馏水浸泡10～12小时，洗涤至pH为6.0～6.5，在105℃～120℃烘干；

4)浸渍，将烘干的菱角皮用磷酸浸渍10～16小时；

5)炭化、活化，把浸渍好的菱角皮放入马弗炉中进行炭化、活化，温度为390℃～430℃，时间为70～90分钟，冷却至常温后取出；

6)洗涤、烘干，把炭化、活化好的菱角皮洗涤至pH为6.5～7.0，最后在105℃～120℃烘干，即可得粉末状菱角皮活性炭。

步骤1)中的干燥是指在烘箱中于105℃～120℃烘干或自然晾干。

步骤2)中的过氧乙酸的体积分数为30％～60％。

步骤3)中的洗涤采用蒸馏水。

步骤4)中的磷酸是指体积分数为35％～45％，磷酸与菱角粉末质量之比为1.8∶1～2.0∶1的磷酸。

步骤6)中的洗涤采用蒸馏水。

块状菱角皮活性的炭制备方法包括以下步骤：

1)将未粉碎的菱角皮干燥；

2)预氧化处理，将干燥后的菱角皮用过氧乙酸浸泡5～9小时。

3)洗涤，将预氧化处理后的菱角皮用蒸馏水浸泡10～12小时，再洗涤至pH到6.0～6.5，然后取出菱角皮；

4)炭化，将洗涤后的菱角皮放入炭化炉中进行炭化，炭化温度为250℃～310℃，炭化时间为40～70分钟，然后在炉中放置1.5～2小时后取出，即可得块状菱角皮活性炭。

步骤1)中的干燥是指在烘箱中于105℃～120℃烘干或自然晾干。

步骤2)中的过氧乙酸的体积分数为30％～60％。

步骤3)中的洗涤采用的是蒸馏水。

菱角皮作为一种水生植物果实的果壳皮，质地坚硬、不易腐烂，且在湿地中大量产生，如不适当处理，会对环境造成污染。因此，设法利用这种果壳作为活性炭的原料，使其变废为宝，具有重要的意义。菱角皮粉末烧制成的炭具有其他活性炭的优点，也具有一定的强度，且在制备过程中不使用氢氧化钾法、氯化锌法等方法，既避免了对环境的污染，又操作简便。

本发明所制得的菱角皮活性炭可用于很多个领域，粉末状的活性炭作为吸附剂既可以吸附一些常规物质，又可以吸附染料、苯酚等有毒有害物质；块状的活性炭可作为流化床、移动床以及某些固定床的填料，这种填料具有较好的生物亲和性和亲水性能，利于挂膜，且在其废弃后不会对环境产生二次污染

本发明以来源广泛、价廉易得的菱角皮为原料，属于废物利用，具有以下优点：

1.菱角皮易于大量收集，可降低制备成本；

2、与其他原料制作方法相比，菱角皮活性炭的制备采用磷酸法，制备容易，操作简便，制备过程对环境的污染较小；

3、此方法制得的活性炭具有丰富的孔隙结构和较大的比表面积；

4、利用质地坚硬、不易腐烂的菱角皮，可减少其对周围环境的污染。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明。

实施例1