[发明专利]一种利用巨菌草木质素制备活性炭的方法及应用

摘要

本发明公开了一种利用巨菌草木质素制备活性炭的方法及应用，包括：包括以下步骤：以巨菌草木质素为原料，采用水热法制备得到水热焦炭，再采用磷酸溶液浸渍水热焦炭，然后将浸渍后的水热焦炭放入马沸炉中进行炭化，最后采用盐酸溶液对炭化后的水热焦炭进行活化，洗涤，干燥，即得活性炭。本发明发现该巨菌草废渣制备的活性炭的孔径正好适合巨菌草水解后的水解液的脱毒脱色，较其购买的商品活性炭的脱色效果更好。 1

主权项

1.一种利用巨菌草木质素制备活性炭的方法，其特征是，包括以下步骤：以巨菌草木质素为原料，采用水热法制备得到水热焦炭，所述水热法制备得到水热焦炭的具体步骤如下：将巨菌草木质素按照液料比8~12:1与水在反应釜中混匀，密封的反应釜充满氮气，加热至240~260℃保温3.5~4.5h，保温结束后，冷却，洗涤，得到的固体进行干燥得到水热焦炭；再采用磷酸溶液浸渍水热焦炭，然后将浸渍后的水热焦炭放入马沸炉中进行炭化，最后采用盐酸溶液对炭化后的水热焦炭进行活化，洗涤，干燥，即得活性炭；其中，所述巨菌草木质素的制备工艺是以巨菌草为原料，采用苯‑醇、热水抽提预处理，经干燥得到巨菌草粉；然后再采用微波‑碱‑醇法分别提取出巨菌草纤维素、半纤维素和木质素，其中提取半纤维素后制备水解液，水解液经发酵制备得到木糖醇；预处理的具体步骤如下：向巨菌草中加入苯‑醇混合液抽提5~7h进行脱蜡，向脱蜡后的巨菌草中按质量比为1：（20‑30）加入水，80‑90℃提取2‑4h，滤过，干燥，即得预处理后的巨菌草；提取纤维素、半纤维素和木质素的具体步骤是：向预处理后的巨菌草中依次加入NaOH‑H₂O₂混合溶液和四乙酰乙二胺，微波加热至55‑95℃处理1‑4h，过滤，提取纤维素；调节提取纤维素后滤液的pH至5.0‑5.5，加入乙醇，沉淀出半纤维素，离心分离；回收离心后的上清液中的乙醇，调节回收乙醇后残液的pH至1.5‑2.5，离心分离，即得到木质素。

2.如权利要求1所述的方法，其特征是，浸渍水热焦炭的具体步骤如下：采用磷酸溶液浸渍水热焦炭，其中磷酸溶液与水焦炭质量比为2~4:1，浸渍时间为1~2h，浸渍结束后将浸渍的水热焦炭干燥。

3.如权利要求1所述的方法，其特征是，炭化水热焦炭的具体步骤为：将干燥后的水热焦炭放入马沸炉中，以10~12℃/min升温速度升至350~500℃，活化反应0.5~1.5h，活化结束后冷却，活化与冷却过程在氮气氛围中进行。

4.一种采用权利要求1~3中任一项所述的方法制备得到的活性炭。

5.权利要求4所述的活性炭在巨菌草秆制备木糖和/或木糖醇工艺的脱色脱毒过程中的应用，其特征是：所述活性炭是对权利要求1中的含有半纤维素分解物的水解液进行脱色脱毒。

6.一种脱色脱毒工艺，其特征是，包括以下步骤：采用权利要求4所述的活性炭对权利要求1中的含有半纤维素分解物的水解液进行脱色脱毒，活性炭的添加量是水解液质量的0.1%~1%，脱色温度为30~40 ℃，脱色时间为1.5~3h。