[发明专利]以杏核为碳源微波加热制备活性炭的方法

说明书

本发明公开了一种以杏核为碳源微波加热制备活性炭的方法，属于活性炭领域。该方法包括以下步骤：第一步，将杏核粉碎后过100目筛，放入H₃PO₄溶液中，升温活化，抽滤；第二步，将杏核粉通过超声分散在无水乙醇中，过滤；第三步，将杏核粉置于坩埚中，在微波炉中辐射碳化；第四步，将石墨粉和杏核粉放入盐酸溶液中浸泡，抽滤后用去离子水洗涤；第五步，放入氢氧化钾溶液中浸泡，抽滤后用去离子水洗涤至pH值为7～8，抽滤；第六步，放入真空干燥箱中烘干至恒重，烘干温度为80℃，研磨后过400目筛，获得活性炭。本发明的石墨粉促进了杏核的吸附能力，先经盐酸后经氢氧化钾处理，对本发明的比表面积和氮气吸附量也有提升作用。

技术领域

本发明属于活性炭领域，尤其涉及一种以杏核为碳源微波加热制备活性炭的方法。

背景技术

活性炭是黑色粉末状或块状、颗粒状、蜂窝状的无定形碳，也有排列规整的晶体碳。活性炭中除碳元素外，还包含两类掺和物：一类是化学结合的元素，主要是氧和氢，这些元素是由于未完全炭化而残留在炭中，或者在活化过程中，外来的非碳元素与活性炭表面化学结合，如用水蒸气活化时，活性炭表面被氧化或水蒸气氧化；另一类掺和物是灰分，它是活性炭的无机部分；灰分在活性炭中易造成二次污染

申请号为CN201210171210.8的中国专利申请公开了一种活性炭的制备方法，包括以下步骤：1)将龙眼壳和/或龙眼核粉碎，得原料粉末；2)将原料粉末与质量浓度为30％～60％的磷酸以2.5～3.5∶1(w/v)的浸渍比混合浸泡，浸泡时间为3～6小时；3)将浸泡后的原料粉末进行炭化和活化；4)将进行炭化和活化后的原料粉末用水洗涤至pH为5.5～6.5，然后烘干即得活性炭；其中，所述的炭化和活化的过程为：在550℃～650℃的条件下，以氮气为保护气加热70～110分钟；或是在微波炉功率700～1000W的条件下，以氮气为保护气辐射10～30分钟。该发明使用磷酸为活化剂，毒性低、可回收；制备工艺简单易控，经济环保。但是该方法制得的活性炭比表面积较小，吸附能力不高。

发明内容

本发明为了解决现有技术活性炭的吸附能力不高的问题，提供了一种以杏核为碳源微波加热制备活性炭的方法，利用石墨粉和特定的处理步骤，使制备的活性炭吸附能力提高。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

以杏核为碳源微波加热制备活性炭的方法，包括以下步骤：

第一步，将杏核粉碎后过100目筛，放入质量分数为85～87％的H₃PO₄溶液中，升温活化48～60h，抽滤；

第二步，按质量比1:40～60将杏核粉通过超声分散在无水乙醇中，过滤；

第三步，将杏核粉置于坩埚中，在微波炉中辐射碳化2～3min，辐射功率为480～500W；

第四步，按质量比1:20～60称取石墨粉和杏核粉，放入盐酸溶液中浸泡60～100min，抽滤后用去离子水洗涤至pH值为6～7；

第五步，放入氢氧化钾溶液中浸泡24～25h，抽滤后用去离子水洗涤至pH值为7～8，抽滤；

第六步，放入真空干燥箱中烘干至恒重，烘干温度为80℃，研磨后过400目筛，获得活性炭。

作为优选，第一步在3～5min内升温至90℃。

作为优选，第四步中石墨粉和杏核粉的质量比为1:23。

作为优选，第六步烘干在-0.08～-0.09MPa的压力下进行。

作为优选，制得的活性炭比表面积为4000～4500m²/g。

作为优选，H₃PO₄溶液的质量分数为85～87％。