一种甘蔗渣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CN106219546A(43)申请公布日2016.12.14(21)申请号201610649167.X(22)申请日2016.08.09(71)申请人中山市天美能源科技有限公司地址528400广东省中山市火炬开发区会展东路16号数码大厦1302号(72)发明人王成胜卢锡洪(74)专利代理机构广州嘉权专利商标事务所有限公司44205代理人江侧燕(51)Int.Cl.C01B31/12(2006.01)C01B31/10(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种甘蔗渣活性炭及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种甘蔗渣活性炭及其制备方法，制备过程主要是以甘蔗渣为原料，先后经过清洗、采用化学试剂进行一次活化、烘干、高温炭化处理、稀酸浸泡、采用3-20V电压进行表面氧化处理、清洗残留活化剂和采用物理气体进行二次活化处理，从而制备得到高性能的甘蔗渣活性炭。本发明采用二次活化法制备活性炭，先采用化学试剂活化，再采用物理活化法，可以进一步提高活性炭的表面积；采用电压氧化处理半成品活性炭，引入大量的氧化基团，扩大二次活化的活性点及提高活化效率；制备过程简便、对环境友好；所制备的活性炭具有比表面积大、孔径小、吸附能力强等优点。CN106219546ACN106219546A权利要求书1/1页1.一种甘蔗渣活性炭，其特征在于，主要以甘蔗渣为原料，先后经过清洗、干燥、一次活化、烘干、炭化处理、稀酸浸泡、电表面氧化处理、清洗残留活化剂和二次活化处理制备而得。2.制备权利要求1所述的甘蔗渣活性炭的方法，其特征在于，包括以下步骤：1）将甘蔗渣清洗，并晒干或用烘箱烘干，得到干燥甘蔗渣；2）采用活化剂A对干燥的甘蔗渣进行一次活化；3）将步骤2）处理后的甘蔗渣在60-100℃下烘干2-24h；4)将经步骤3）处理后的甘蔗渣进行炭化处理，得到半成品活性炭；5）采用稀酸浸泡半成品活性炭30min；6）采用电压将步骤5）处理后的半成品活性炭进行表面氧化处理；7）用水将步骤6）中表面氧化处理后的半成品活性炭的残留活化剂清洗掉；8）采用活化剂B对步骤7）处理后的半成品活性炭进行二次活化处理，即得到甘蔗渣活性炭。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤2）中的活化剂A是氯化钴溶液、硫酸钴溶液、氯化锌溶液、硫酸锌溶液、氯化钛溶液、草酸钛溶液、氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液的一种或多种，活化剂A的浓度是10wt%-20wt%。4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，步骤2）中一次活化时的干燥的甘蔗渣的质量与活化剂A的体积比是1g:4.5-6mL，一次活化的时间是1-48h。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤4）中的炭化处理的温度是300-800℃，炭化处理的时间是1-5h。6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤5）中的半成品活性炭的质量与稀酸的体积比是1g:8-12mL，稀酸是稀硝酸或稀盐酸，稀酸的浓度为0.05-0.5mol/L。7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤6）中采用的电压是3-20V，表面氧化处理的时间是0.5-5h。8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤8）中的活化剂B是水蒸气、空气、二氧化炭、氨气、氮气中的一种或几种。9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤8）中的二次活化处理的温度是300-900℃，时间是1-5h。2CN106219546A说明书1/5页一种甘蔗渣活性炭及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及活性炭材料领域，涉及一种以甘蔗渣为原料制备的高性能活性炭，具体涉及一种甘蔗渣活性炭及其制备方法。背景技术[0002]甘蔗渣是一种常见的生活垃圾，在南方较为常见。甘蔗渣中含有大量的生物纤维，是一种制备高质量活性炭的理想材料，目前国内外已经有大量关于将甘蔗渣炭化之后制备活性炭的文献报道。例如，熊佰炼等人（中国资源综合利用，Vol.26，No.8）将甘蔗渣制备成活性炭，制备过程包括以下步骤：（1）清洗：将甘蔗渣中的残留的糖分用水洗去；（2）活化：通常采用的活化剂为氯化锌或强碱；（3）炭化：炭化温度越高则空隙率越大，而平均孔径也就越大；（4）清洗：主要是将活化剂及炭化后材料中的金属离子除去，清洗的溶液一般采用稀硝酸或者是盐酸；（5）烘干研磨：清洗之后再次烘干并研磨成粉末，过筛。[0003]甘蔗渣是一种可再生资源，价格便宜，原料来源集中，收集简单，含有丰富的纤维，比表面积大，是制备活性炭的理想材料。由甘蔗渣制备的活性炭具有非常大的比表面积，可以应用于废水处理中的金属离子吸附。目前，糖厂生产的甘蔗渣主要用于锅炉的焚烧和提供予造纸厂造纸，其利用价值较低。因此，利用甘蔗渣制备活性炭，可以经济有效地利用甘蔗渣，提高