[发明专利]一种高韧性高吸附型生物质基泡沫炭的制备方法

摘要

本发明涉及泡沫炭制备技术领域，具体涉及一种高韧性高吸附型生物质基泡沫炭的制备方法。本发明首先以柏树叶为原料制得活性炭，将硅酸钠制成纳米二氧化硅，纳米二氧化硅结合在樟树叶活性炭的表面，再以竹篾为原料得到竹炭纤维，将竹炭纤维与樟树叶活性炭混合高温碳化即得高韧性高吸附型生物质基泡沫炭，樟树叶活性炭孔径均匀，并且吸附率高，二氧化硅呈絮状和网状的准颗粒结构，结合了纳米二氧化硅的樟树叶活性炭可以作为生物质基泡沫炭的模板，加入竹炭纤维使得泡沫炭的韧性、抑菌、抗紫外线性能提升，竹炭纤维结合到樟树叶活性炭的孔隙中，即得高韧性高吸附型生物质基泡沫炭，具有广阔的应用前景。

主权项

1.一种高韧性高吸附型生物质基泡沫炭的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：(1)将樟树叶、磷酸溶液混合均匀后倒入炭化炉中，在氩气保护状态下，以10℃/min的速率程序升温至600～800℃，炭化反应2～3h，反应结束后，取出产物，用蒸馏水将产物清洗至中性后放入烘箱中，在温度为130～150℃的条件下，干燥60～90min，得到干燥物，将干燥物放入研磨机中，研磨2～3h，研磨结束后过150目筛，得到樟树叶活性炭；(2)将上述樟树叶活性炭与硅酸钠溶液混合后倒入烧杯中，再向烧杯中加入盐酸溶液直至溶液pH为4～5，得到混合液，将混合液放入加热装置中，在温度为60～70℃环境下，加热反应1～2h，反应结束后，即得结合了纳米二氧化硅的樟树叶活性炭；(3)取竹篾切成短料，转入蒸汽爆破装置的汽爆罐中，并向汽爆罐中通入预热至220～260℃的蒸汽，直至汽爆罐中压力达2.2～2.6MPa，保压30～50s后，打开汽爆罐出料阀门，使汽爆罐中物料瞬间喷射进入接收罐中，收集接收罐中物料，得到气泡竹纤维，将气泡竹纤维放入碳化炉中炭化，待其冷却至室温后过100目筛，得到竹炭纤维；(4)将上述竹炭纤维和备用的结合了纳米二氧化硅的樟树叶活性炭混合后放入搅拌仪中，在温度为40～50℃的条件下，搅拌反应1～2h，得到搅拌物；(5)将上述制得的搅拌物放入高温炭化炉中，在氩气保护下以6℃/min的速率程序升温至300～400℃并保温60～90min，再以8℃/min的速率程序升温至800～900℃，保温炭化4～6h后，出料即得高韧性高吸附型生物质基泡沫炭。