一种高微孔率高比表面积活性炭及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114132925A(43)申请公布日2022.03.04(21)申请号202111608367.8(22)申请日2021.12.24(71)申请人西安文理学院地址710065陕西省西安市雁塔区科技六路1号(72)发明人李蓓蓓贾园薛敏杨菊香翟云会(74)专利代理机构西安铭泽知识产权代理事务所(普通合伙)61223代理人崔瑞迎(51)Int.Cl.C01B32/348(2017.01)C01B32/378(2017.01)权利要求书1页说明书6页(54)发明名称一种高微孔率高比表面积活性炭及其制备方法(57)摘要本发明属于化工生产技术领域，提供了一种高微孔率高比表面积活性炭及其制备方法，制备方法包括如下步骤：S1、将高碳原料进行粉碎过筛，与氢氧化钾混合均匀后，在500～650℃下，进行低温低碱焦比活化得到活化产物，冷却至室温，经水洗至滤液至中性，干燥得到活性炭中间物；S2、将S1得到的活性炭中间物再加入氢氧化钾混合均匀后，在650～850℃下，进行高温低碱焦比活化得到最终活化产物，冷却至室温，经水洗至滤液呈中性后，干燥得到高微孔率高比表面积活性炭。本发明采用低温低碱焦比活化和高温低碱焦比活化相结合的方式制备活性炭，从而使所制活性炭有着更为发达的微孔结构，比表面积高、孔容大且具有较高的收率。CN114132925ACN114132925A权利要求书1/1页1.一种高微孔率高比表面积活性炭的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、将高碳原料进行粉碎后过筛，再与氢氧化钾混合均匀后，置于反应器中，在惰性气体保护下，在500～650℃下，进行低温低碱焦比活化得到活化产物，冷却至室温后，经水洗至滤液至中性，干燥得到活性炭中间物；S2、将S1得到的活性炭中间物再加入氢氧化钾混合均匀后，置于反应器中，在惰性气体保护下，在650～850℃下，进行高温低碱焦比活化得到最终活化产物，冷却至室温，经水洗至滤液呈中性后，干燥得到高微孔率高比表面积活性炭。2.根据权利要求1所述的高微孔率高比表面积活性炭的制备方法，其特征在于，S1中，所述高碳原料为石油焦、沥青焦、中间相炭微球或无烟煤。3.根据权利要求1所述的高微孔率高比表面积活性炭的制备方法，其特征在于，S1中，所述的高碳原料与氢氧化钾的混合方式为固‑固物理混合或固‑液混合。4.根据权利要求1所述的高微孔率高比表面积活性炭的制备方法，其特征在于，S1中，所述高碳原料与氢氧化钾的质量比为1:0.5～2。5.根据权利要求1所述的高微孔率高比表面积活性炭的制备方法，其特征在于，S1中，所述活化的升温速率为2～15℃/min，活化时间为0.3～2h。6.根据权利要求1所述的高微孔率高比表面积活性炭的制备方法，其特征在于，S2中，所述活性炭中间产物与氢氧化钾的质量比为1:1～3。7.根据权利要求1所述的高微孔率高比表面积活性炭的制备方法，其特征在于，S2中，所述活化的升温速率为2～15℃/min，活化时间为0.3～2h。8.根据权利要求1所述的高微孔率高比表面积活性炭的制备方法，其特征在于，S1和S2中，所述水洗的方式为用去离子水洗或者是先0.5～5mol/L盐酸洗后用去离子水洗。9.根据权利要求1所述的高微孔率高比表面积活性炭的制备方法，其特征在于，S1和S2中，所述干燥的温度为100～120℃，时间为1～5h。10.一种权利要求1‑9任一项所述的方法制备高微孔率高比表面积活性炭。2CN114132925A说明书1/6页一种高微孔率高比表面积活性炭及其制备方法技术领域[0001]本发明属于化工生产技术领域，提供了一种高微孔率高比表面积活性炭及其制备方法。背景技术[0002]随着汽车尾气带来的污染越来越严重，以氢气、天然气代替现在使用的汽油、柴油等燃料已成为大趋势，而利用高微孔高比表面积活性炭吸附存储氢气、天然气可以大大降低存储压力，成为一种很具潜力和竞争力的炭质吸附储氢、储能材料。同时，高微孔高比表面积活性炭因具有发达的微孔结构和大的吸附容量，还在气体分离、催化反应等方面具有巨大的应用潜力。因而研究开发高微孔高比表面积活性炭成为国内外学者研究的重点。[0003]目前，制备高微孔高比表面积活性炭的主要路线之一是由石油焦、沥青焦、无烟煤等高碳原料，以氢氧化钾为活化剂，通过一步化学活化法制备活性炭。[0004]例如：[0005]美国专利US5064805将椰壳炭和氢氧化钾混合均匀(碱焦比为4:1)，首先在500℃预活化脱水60min，随后升温至800℃活化100min，所制活性炭收率为60％，比表面积为2680m2/g，总孔容为1.68mL/g，其中微孔孔容0.37mL/g。该方法为一步活化法，所制活性炭收率及比表面积高、孔容大，但微孔含量