本发明专利技术提供了一种柱状活性炭、其制备方法以及钌基氨合成催化剂的载体。其中，该柱状活性炭以椰壳为原料制得，柱状活性炭的平均孔径为2-6nm，柱状活性炭的孔容为0.6-1.0cm3/g，柱状活性炭的强度为140-210N/cm。该方法，包括以下步骤：将包含椰壳粉、粘结剂、扩孔剂和活化剂的混合水溶液进行混捏处理，得到混捏料；将混捏料成型得到柱状料，并将柱状料置于气氛炉中进行炭化和活化，得到柱状活性炭。本发明专利技术提供的柱状活性炭的介孔分布集中且具有较高强度，进一步扩大了其应用前景。本发明专利技术提供的方法还具有工艺简单、产品收率高(收率为30％-40％)的优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及活性炭
，具体涉及一种柱状活性炭、其制备方法以及钌基氨 合成催化剂的载体。
技术介绍
活性炭作为一种重要的多孔功能材料，已被广泛应用于环境保护、空气净化、脱色 除味、溶剂回收、催化剂载体等领域。对于活性炭而言，孔结构的孔径尺寸以及数量直接影 响其用途和吸附效果。因此，对孔结构进行合理的调控，就显的至关重要。目前，常见的孔结构调控技术可分为：活化过程控制法、热处理法、模板法、化学气 相沉积法以及添加剂法等。就应用而言，活化过程控制法与添加剂法更具优势。然而，无论 采用物理活化法或者化学活化法，所制备的活性炭的孔径分布比较分散，并且微孔率普遍 较高，使其实用性受到一定的限制。 专利CN102275911A公开了一种微孔型活性炭及其化学药剂孔径调控的制备方 法，通过控制活化剂的量以及相关工艺参数，来调控活性炭的微孔率，所制得的微孔十分发 达，平均孔径为1.6nm。但是，该方法主要涉及微孔的调控，并没有涉及活性炭的强度。专 利CN102862982A公开了一种具有狭窄中孔孔径分布球状活性炭的制备方法，该方法以 苯酚、甲醛、氢氧化钠以及离子液体为原料，制备出窄中孔孔径分布的球状活性炭。然而， 该制备方法比较复杂，并且成本高，不易工业化，对于球状活性炭的强度也没给予具体的参 数。专利CN103058186A公开了一种以木肩为原料制备颗粒活性炭的方法，在传统的活性 炭制备工艺中加入助催化剂磷酸氢二钠，得到高比表面积的颗粒活性炭，较高的亚甲基蓝 吸附值进一步表明其较高的微孔率，但没有能够实现调节孔径的可控性。 综上所述，高强度与发达孔结构通常是相互矛盾的。因此，如何具备较高强度且介 孔分布集中的柱状活性炭，成为目前亟待解决的技术难题。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中难以制备具有较高强度且介 孔分布集中的柱状活性炭的问题。 为此，本专利技术提供了一种柱状活性炭，以椰壳为原料制得，所述柱状活性炭的平均 孔径为2-6nm，所述柱状活性炭的总孔容为0. 6-1. 0cm3/g，所述柱状活性炭的抗压强度为 140-210N/cm〇 上述柱状活性炭中，所述柱状活性炭的平均孔径为3_5nm，所述柱状活性炭的比表 面积为 1000_1500cm2/g。 上述柱状活性炭中，所述柱状活性炭的中孔率40% -70%，所述柱状活性炭的中 孔孔容 0. 2-0. 7cm3/g。 上述柱状活性炭中，所述柱状活性炭的抗压强度为180-210N/Cm。 上述柱状活性炭中，所述柱状活性炭的平均孔径和孔容按照GB/T19587-2004 《气体吸附BET法测定固态物质比表面积》测得；所述柱状活性炭的抗压强度按照GB/T16491-2008《电子式万能试验机》测得。 本专利技术还提供了一种制备上述的柱状活性炭的方法，包括以下步骤：将包含椰壳 粉、粘结剂、扩孔剂和活化剂的混合水溶液进行混捏处理，得到混捏料；将所述混捏料成型 得到柱状料，并将所述柱状料置于气氛炉中进行炭化和活化，得到所述柱状活性炭。 上述方法中，所述活化剂为磷酸，所述扩孔剂为Κ2ΗΡ04、腿$04和ΚΝ0 3的一种或者 两种混合。 上述方法中，所述活化剂与所述椰壳粉的质量比为0. 25~1. 5:1，所述扩孔剂与 所述椰壳粉的质量比为〇. 01~〇. 15 :1。 上述方法中，所述粘结剂为田菁粉，所述粘结剂的添加量为所述椰壳粉质量的 1%~20%〇 上述方法中，所述水的加入量为所述椰壳粉质量的20 %~60 %。 上述方法中，所述混合水溶液的制备步骤包括：将所述椰壳粉和所述粘结剂混合 均匀，得到椰壳粉粘液；向所述椰壳粉粘液加入包含扩孔剂、活化剂和水的混合液，得到所 述混合水溶液。 上述方法中，所述混合液的制备步骤包括：将扩孔剂和水混合均匀，直至完全溶 解，得到扩孔剂溶液；向所述扩孔剂溶液加入活化剂，并均匀搅拌，得到所述混合液。 上述方法中，所述椰壳粉的制备步骤包括：将烘干后的椰壳破碎、筛分，然后过 80~100目筛，得到所述椰壳粉。 上述方法中，所述混捏处理的时间为30~40min。 上述方法中，将所述柱状料置于气氛炉中进行炭化和活化的步骤中，惰性气体的 流量控制在50~200mL/min，恒温温度为600~800°C，恒温时间为1~3h。 上述方法中，将所述柱状料置于所述气氛炉中进行炭化和活化的步骤之前，所述 方法还包括：将所述柱状料进行预固化，预固化温度为70~150°C。 本专利技术还提供了一种钌基氨合成催化剂的载体，由包括柱状活性炭的原料制得， 其特征在于，所述柱状活性炭为本专利技术提供的柱状活性炭。 本专利技术技术方案，具有如下优点： 本专利技术提供的柱状活性炭的介孔分布集中，其平均孔径为2_6nm，其孔容为 0. 6-1. 0cm3/g，而且所述柱状活性炭具有较高强度，其强度为140-210N/cm。本专利技术提供的 柱状活性炭的孔径具有可控性，而且具有较高的强度，从而进一步扩大了其应用前景。 按照本专利技术制备柱状活性炭的方法，制备得到了上述具有较高强度且介孔分布集 中的柱状活性炭。而且，该方法中通过加入活化剂和扩孔剂，并在活化剂和扩孔剂的共同作 用下，对孔结构进行精确的调控，从而得到了介孔分布集中的柱状活性炭。同时，该方法通 过加入粘结剂，从而使得制备柱状活性炭具有较高强度，且所添加粘结剂不会额外带来杂 质污染。该方法还具有工艺简单、产品收率高（收率为30% -40% )的优点。 本专利技术提供的方法中，通过采用磷酸为活化剂，K2HP04、KH2P〇dP ΚΝ03的一种或者 两种混合为所述扩孔剂，使得活化剂和扩孔剂之间发生更好的协同作用，从而孔结构进行 更精确的调控，并得到介孔分布更集中的柱状活性炭。 本专利技术提供的方法中，通过控制所述活化剂与所述椰壳粉的质量比为0.25~ 1. 5:1，所述扩孔剂与所述椰壳粉的质量比为0. 2~0. 6 :1，使得活化剂与所述椰壳粉之间 的协同作用更加充分，从而孔结构进行更精确的调控，并得到介孔分布更集中的柱状活性 炭。 本专利技术提供的方法中，通过采用田菁粉为所述粘结剂，并控制所述粘结剂的添加 量为所述椰壳粉质量的1%~20%，使得制备柱状活性炭具有更高强度。 本专利技术提供的钌基氨合成催化剂的载体，由于包括本专利技术提供的柱状活性炭，因 此具有本专利技术提供的柱状活性炭的上述优点。【附图说明】 为了更清楚地说明本专利技术【具体实施方式】或现有技术中的技术方案，下面将对具体 实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的 附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前 提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 图1为实施例1-1至1-3以及对比例1制得柱状活性炭的孔径分布图； 图2为实施例2-1至2-4制得柱状活性炭的孔径分布图； 图3为实施例3-1至3-3以及对比例3制得柱状活性炭的孔径分布图； 图4为实施例3-3和对比例3制得活性炭队吸脱附曲线图。【具体实施方式】 下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种柱状活性炭，以椰壳为原料制得，其特征在于，所述柱状活性炭的平均孔径为2‑6nm，所述柱状活性炭的总孔容为0.6‑1.0cm3/g，所述柱状活性炭的抗压强度为140‑210N/cm。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：倪军，江莉龙，林建新，林科，
申请(专利权)人：北京三聚环保新材料股份有限公司，福建三聚福大化肥催化剂国家工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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