[发明专利]一种用于处理染料废水的Fe掺杂核桃壳活性炭及其制备方法和应用

摘要

一种用于处理染料废水的Fe掺杂核桃壳活性炭及其制备方法和应用，该Fe掺杂核桃壳活性炭是以核桃壳为原料，经酸液处理、无机盐处理、热解处理、活化处理和高温热处理制备得到的。该Fe掺杂核桃壳活性炭中Fe含量分别为2.15％(wt％)，比表面积为1779.31m2/g，对亚甲基蓝的最大吸附量为531.08mg/g，对其他染料包括甲基橙、孔雀石绿、甲基红的吸附量也分别超过500mg/g。本发明的Fe掺杂核桃壳活性炭吸附能力强，吸附速率快，易于回收再生，可重复使用，大大节省了处理成本。同时，本发明的方法，以废弃核桃壳为原料，操作简便，成本低廉，不会造成二次污染，实现了对农业废弃物的资源化利用。

主权项

Fe掺杂核桃壳活性炭于处理染料废水中的用途，所述Fe掺杂核桃壳活性炭中Fe的质量分数为2.15％，比表面积为1779.31m2/g，并且所述Fe掺杂核桃壳活性炭的制备方法包括以下步骤：(1)酸液处理：将核桃壳研磨过筛后，取粒径大于100目的核桃壳粉末置于浓度为5～10wt％的酸液中，并在20℃～40℃进行搅拌2～4h后过滤，将滤饼洗至中性，再在90℃～120℃干燥12h～24h，得到酸液处理的核桃壳粉末，所述酸液为盐酸溶液、磷酸溶液、氢氟酸溶液中的一种或几种；(2)无机盐处理：将经过酸液处理的核桃壳粉末加入到浓度为5～20mmol/L的无机盐水溶液中，并在20℃～40℃搅拌12h～24h，然后在80℃～100℃干燥0.5h～2h，得到无机盐‑核桃壳混合物，所述无机盐溶液为硫酸铁溶液、硫酸亚铁溶液、硝酸铁溶液、硫酸亚铁铵溶液中的一种或几种；(3)热解处理：将无机盐‑核桃壳混合物在氮气保护下自室温以5℃/min～10℃/min的速率升温至600℃～800℃进行热解反应，并保温30min～90min，最后冷却至室温，得到Fe掺杂核桃壳热解产物；(4)活化处理：将Fe掺杂核桃壳热解产物加入到浓度为1～10mol/L的氢氧化钾溶液中，20℃～40℃下搅拌2h～5h，然后在60℃～110℃干燥12h～24h、研磨后得到Fe掺杂核桃壳活性产物；(5)高温热处理：将Fe掺杂核桃壳活性产物在氮气保护下，自室温以5℃/min～10℃/min的速率升温至700℃～900℃，并保温90min～150min，然后冷却至室温，得到Fe掺杂核桃壳活性炭。