[发明专利]一种牛骨活性炭的制备方法及应用

说明书

一种牛骨活性炭的制备方法及应用，涉及生活废弃物综合利用及有机污染物吸附剂制备技术领域。本发明分别利用氯化锌、氢氧化钾、磷酸作为活化剂活化处理牛骨炭化物以制备牛骨活性炭。通过实验可以得出：在400℃条件下，炭化2h，用氯化锌做活化剂，400℃下活化90min制备的牛骨活性炭对亚甲基蓝的吸附效果最好，在100mL、100mg/L的亚甲基蓝溶液中投加0.3g用氯化锌制备的活性炭，其吸附率在4.5h后去除率达到100％，另外通过对其表面官能团测定比较分析可以得出，牛骨活性炭吸附亚甲基蓝不仅仅和其孔隙有关，还和其表面的官能团有关。

技术领域

本发明涉及生活废弃物综合利用及有机污染物吸附剂制备技术领域，具体是涉及一种牛骨 活性炭的制备方法及应用。

背景技术

我国是人口大国，每年食用及消耗的肉类极多，据有关数据，2015年我国消耗的猪、牛、 羊肉类约有9x10⁷吨，其中食用后的骨类约有85x10⁴吨，约占全球的1/4。所产生的各种骨类 也极多，如何将这些食用后的牛骨资源化合理利用，是一个值得我们探讨和研究的问题。从目 前来看，我国骨资源利用这一方面还未曾有大规模开发，如何将骨类回收利用，提高畜禽肉类 的副产品价值，减少环境污染和资源的损耗，是一个我们值得探索的问题。

目前有对骨类进行资源化利用一般可分为食品级的加工利用，如张婷、张崟等人提到的微 骨粉在西式肠类制品中和骨泥挂面等方面的应用，王卫、张志宇等人所涉及的骨油的提取等应 用等；另一个就是制备骨炭或骨活性炭，对水质或是土壤中的有机物或重金属进行吸附。黄益 宗和胡莹等人用活性炭与含有重金属污染的土样培养水稻，观察苗期水稻吸附重金属的影响， 研究表明，施加骨炭对苗期水稻根表铁膜Fe、Zn含量影响比较大，对其他元素含量基本上没 有影响。J.C.Moreno-Piraján和R.Gómez-Cruz等人研究用牛骨活性炭吸附铜、铅离子的混合 溶液，研究其在混合溶液中，不同离子相互间的吸附竞争关系另外通过对比惰性气体和空气中 分别炭化的骨炭的吸附性能，其孔径会不同，并且其表面的电负性和吸附离子的大小也会影响 骨炭的吸附性。

牛骨活性炭对有机污染物吸附的能力主要有两个方面，一是表面宏观结构特征，如牛骨活 性炭的比表面积、孔容积和孔隙结构等，另一个是牛骨活性炭表面的化学性质，如官能团、酸 碱性和电化学性质等。利用牛骨活性炭吸附废水中的有机污染物主要优点有：(1)可以吸附一 些低浓度的有机污染物，(2)可以重复利用，(3)二次污染小，(4)可利用吸附剂种类多。本 发明中利用牛骨制备活性炭，探究牛骨制备活性炭的最佳条件的同时，研究其对亚甲基蓝的吸 附效果，以探究其对有机污染物的去除能力。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种牛骨活性炭的制备方法，获得的牛骨 活性炭可应用于亚甲基蓝的吸附，进而实现对有机污染物的吸附处理。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种牛骨活性炭的制备方法，其特征在 于，步骤如下：

①牛骨预处理

用手术刀清除牛骨上残留的肉类等物质，将牛骨锯断成小块，清除内部的骨髓，流水冲洗 干净，后将置于烘箱中干燥；

②牛骨的粗粉碎

将预处理后的牛骨反复锤砸至碎块；

③牛骨的脱脂

粗粉碎后的牛骨碎块加入适量的水，反复蒸煮进行脱脂，直至没有油脂漂浮在水面表层， 脱脂后的牛骨清洗干净后烘干；

④牛骨的细粉碎

对脱脂干燥后的牛骨进行细粉碎，过40-100目筛；

⑤炭化制备牛骨炭

将牛骨粉末放入真空管式炉中，升温炭化，然后冷却即为牛骨炭；