一种咖啡渣基质活性炭制备方法.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CN109970058A(43)申请公布日2019.07.05(21)申请号201910351801.5(22)申请日2019.04.28(71)申请人唐山学院地址063000河北省唐山市大学西道9号(72)发明人邵俊沈丽郝玉翠(51)Int.Cl.C01B32/342(2017.01)C01B32/324(2017.01)B01J20/20(2006.01)B01J20/30(2006.01)C02F1/28(2006.01)C02F101/22(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图7页(54)发明名称一种咖啡渣基质活性炭制备方法(57)摘要本发明公开了一种咖啡渣基质活性炭制备方法，包括如下步骤：（a）将咖啡渣用蒸馏水多次浸泡，烘干过滤得到干咖啡渣；（b）将干咖啡渣放入容器，加入质量百分比浓度为8~12%磷酸溶液，磷酸溶液体积用量以干燥咖啡渣质量计为4~6mL•g-1，搅拌后超声振荡3~4h，过滤后将咖啡渣水洗至中性，100~110℃烘干，得到酸处理咖啡渣；（c）将酸处理咖啡渣放入马弗炉中活化，控制升温速率为8~12℃•min-1，逐渐升温至580~620℃，保温1~2h，自然冷却至室温后取出，用蒸馏水清洗至中性，干燥、过筛后即为咖啡渣基质活性炭。本产品以咖啡渣为原料，以磷酸为活化剂，利用高温热解自活化法制备而成，其比表面积大，吸附能力强，可以用于处理吸附含Cr（Ⅵ）废水，防治重金属污染。CN109970058ACN109970058A权利要求书1/1页1.一种咖啡渣基质活性炭制备方法，其特征在于包括如下步骤：（a）将咖啡渣用蒸馏水多次浸泡，100~110℃烘干，过80~100目筛备用，得到干咖啡渣；（b）将干咖啡渣放入容器，加入质量百分比浓度为8~12%磷酸溶液，磷酸溶液体积用量-1以所述干燥咖啡渣质量计为4~6mL•g，搅拌后将其超声波清洗器中超声振荡3~4h，过滤后将咖啡渣水洗至中性，100~110℃烘干，得到酸处理咖啡渣；-1（c）将酸处理咖啡渣放入马弗炉中活化，控制升温速率为8~12℃•min，逐渐升温至580~620℃，保温1~2h，自然冷却至室温后取出，用蒸馏水清洗至中性，干燥、过筛后即为咖啡渣基质活性炭。2.如权利要求1所述的咖啡渣基质活性炭制备方法，其特征在于，所述超声波清洗器的功率为250W，频率为25KHz。3.如权利要求1所述的咖啡渣基质活性炭制备方法，其特征在于，所述步骤（a）中，所述烘干温度为105℃，烘干时间为1.5h；所述步骤（b）加入质量百分比浓度10%磷酸溶液，磷酸溶液体积用量以所述干燥咖啡渣质量计为5mL•g-1，搅拌后将其超声波清洗器中超声振荡4h，过滤后将咖啡渣水洗至中性，105℃烘干，得到酸处理咖啡渣；所述步骤（c）将酸处理咖啡渣放入马弗炉中活化，控制升温速率为10℃•min-1，逐渐升温至600℃，保温1.5h。2CN109970058A说明书1/5页一种咖啡渣基质活性炭制备方法技术领域[0001]本发明属于吸附剂技术领域，尤其涉及一种高效咖啡渣基质活性炭的制备及应用。背景技术[0002]活性炭是一种功能型吸附材料，通常是由含碳原料利用物理活化或化学活化方法，在高温下通过热分解和热缩聚作用得到的炭化微晶和非晶炭质组成的黑色固体。与其他吸附剂如沸石、膨润土、硅胶等相比，活性炭具有孔隙结构发达、比表面积大、炭表面官能团丰富、吸附性能稳定等优势，已经被广泛应用于冶金、化工、环保、医药等行业中重金属离子、染料、抗生素类污染物的吸附去除。[0003]随着研究的深入和应用领域的拓展，活性炭的生产成本和工艺优化已成为其开发制备过程中新的突破点。咖啡渣是生产咖啡后的废料，其重量约占咖啡干豆的2/3，含有脂肪酸、木质素、纤维素和半纤维素等有机物，是新生代价廉易得的废弃生物质资源。自2012年起，全球每年产生的咖啡渣高达600万t，其中大部分被直接填埋或焚烧，有效利用率极低。若将其回收后用做生物原料制备活性炭，既能拓展咖啡渣资源化利用新途径，又能有效减少环境污染，具有现实意义。发明内容[0004]本发明的目的是提供一种咖啡渣基质活性炭制备方法，其以咖啡渣为原料，以磷酸为活化剂，利用高温热解自活化法制备而成，其比表面积大，吸附能力强，可以用于处理吸附含Cr（Ⅵ）废水，防治重金属污染。[0005]为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种咖啡渣基质活性炭制备方法，其特征在于包括如下步骤：（a）将咖啡渣用蒸馏水多次浸泡，100~110℃烘干，过80~100目筛备用，得到干咖啡渣；（b）将干咖啡渣放入容器，加入质量百分比浓度为8~12%磷酸溶液，磷酸溶液体积用量-1以所述干燥咖啡渣质量计为4~6mL•g，搅拌后将其超声波清洗