[发明专利]一种多孔活性炭材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种多孔活性炭材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

将植物基碳质原料用去离子水水洗浸泡，去除固体杂质和可溶性杂质，备用；

将尿素和葡萄糖的混合溶液均匀喷洒在清洗后的植物基碳质原料表面；

将培养得到的微生物发酵剂均匀喷洒于植物基碳质原料表面，并进行不完全发酵；所述微生物发酵剂中微生物菌种的总浓度为0.1-2mol/L；不完全发酵的温度为30-60℃，发酵气氛中氧气含量为5-25％，相对湿度为60-95％；发酵周期为2-3天，发酵期间间隔设定时间搅拌，且补充水；

采用KOH氮气流煅烧碳化技术对发酵后的植物基碳质原料进行碳化，制得多孔活性炭材料；

所述微生物发酵剂中的微生物包括食纤维菌属细菌、放线菌、木霉菌、子囊菌、半知菌、担子菌中的一种或多种；

所述微生物发酵剂中，还包括乳酸菌、酵母菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、粪肠杆菌、念珠菌、毕赤酵母或柳条杆菌中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的多孔活性炭材料的制备方法，其特征在于：所述植物基碳质原料包括但不限于小麦壳、稻壳、稻草、玉米秸秆、橄榄核、蔗渣、桦木、葵花壳、松果、油菜籽、棉渣、橄榄渣、松材、黑桉、燕麦壳、杏核、棉杆、樱桃核、花生壳、坚果壳、玉米芯、玉米壳、榛子壳、山核桃壳或以植物组织为原料加工成的富含碳质的产品。

3.根据权利要求1所述的多孔活性炭材料的制备方法，其特征在于：采用去离子水对植物基碳质原料浸泡的时间为15-30h，浸泡的温度为15-30℃。

4.根据权利要求3所述的多孔活性炭材料的制备方法，其特征在于：浸泡的时间为20-28h，浸泡的温度为20-30℃。

5.根据权利要求3所述的多孔活性炭材料的制备方法，其特征在于：水洗浸泡后，植物基碳质原料中的含水量为50-75％，％为质量百分数。

6.根据权利要求1所述的多孔活性炭材料的制备方法，其特征在于：尿素和葡萄糖的混合溶液中，尿素的摩尔浓度为0.1-1mol/L，尿素和葡萄糖摩尔比为1:3-6。

7.根据权利要求6所述的多孔活性炭材料的制备方法，其特征在于：喷洒的尿素和葡萄糖的混合溶液占植物基碳质原料体积的0.1-0.4倍。

8.根据权利要求6所述的多孔活性炭材料的制备方法，其特征在于：喷洒尿素和葡萄糖的混合溶液时，将植物基碳质原料摊平。

9.根据权利要求8所述的多孔活性炭材料的制备方法，其特征在于：植物基碳质原料摊平后的薄层的厚度为5-15mm。

10.根据权利要求1所述的多孔活性炭材料的制备方法，其特征在于：

间隔10-14h搅拌一次，每次加水量为植物基碳质原料的体积的0.05-0.15倍。

11.根据权利要求1所述的多孔活性炭材料的制备方法，其特征在于：所述KOH氮气流煅烧碳化技术为，将发酵后的植物基碳质原料经高温干燥后，浸渍KOH溶液、干燥；然后在氮气气氛下煅烧；

煅烧完毕后，取出煅烧产物，调节煅烧产物表面pH值后，即得。

12.根据权利要求11所述的多孔活性炭材料的制备方法，其特征在于：所述高温干燥的温度为110-140℃，时间为10-14h。

13.根据权利要求11所述的多孔活性炭材料的制备方法，其特征在于：浸渍KOH的植物基碳质原料中，KOH的质量为植物基碳质原料的0.2-0.3倍。

14.根据权利要求13所述的多孔活性炭材料的制备方法，其特征在于：浸渍KOH的植物基碳质原料中，KOH的质量为植物基碳质原料的0.25倍。