一种由苹果渣制备碳分子筛的方法，属于炭素材料和生物质资源利用领域。本发明专利技术采用苹果废弃物资源为原材料，通过对原材料进行预处理，再在真空碳化炉或气氛保护碳化炉中碳化得到具有较高比表面积、微孔分布比较均一、微孔尺寸在６．２－１０范围内的碳分子筛。与传统的碳分子筛的制造方法和性能相比，本发明专利技术原材料来源广泛，而且价格低廉；制备方法非常简单，制备成本低，效率高；碳分子筛的比表面积和孔径分布可以非常方便地进行控制；制得的碳分子筛最高的比表面积可以大于１０００ｍ＃＋［２］／ｇ。本发明专利技术解决苹果产业废弃资源利用的问题，也提供了一种新的碳分子筛材料，同时具有高的比表面积。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】由苹果渣制备碳分子筛的方法
本专利技术涉及的是一种制备碳分子筛的方法，特别是一种从苹果渣制备碳分子筛的方法，属于炭素材料领域。
技术介绍
我国苹果产量丰富，每年有大量的苹果由于供销脱钩、储存技术和苹果深加工落后而腐烂。另一方面，大量的苹果被用于榨汁，而产生的大量副产物-苹果渣尚未找到合适的用途加以处理。有专利报导将苹果渣用于生产肥料，有研究以苹果渣为原料制备一般的活性炭材料，除此之外没有其他关于苹果渣应用的研究报道。碳分子筛是一种炭质多孔材料，属于活性炭的一种。其空洞主要由1nm以下的微孔和少量大孔组成，孔径分布较窄，约在0.5-1.0nm左右。而普通活性炭除了微孔之外，还有大量的中孔和大孔，平均孔径在2nm左右。碳分子筛的孔为狭缝型。可用于制备碳分子筛的原料非常广泛，从天然产物到高分子聚合物都可以用来制造碳分子筛。其中最主要的三种是煤、木材、果壳。没有见到采用苹果或苹果渣为原料制备碳分子筛的报道。经文献检索发现，胡逢恺在《淮北煤师院学报》第22卷第2期(2001年6月)上撰文“碳分子筛的制法、性质和用途”，该文介绍了制备碳分子筛的方法可以概括为以下五种：热分离法、热收缩法、气体活化法、覆盖法和淀积法。其中热分离法是把木材、果壳、煤或合成树脂等未炭化物置于惰性气氛中，在适当的热分解条件下使其炭化制得产品。其他四种方法都需要由果壳、煤、合成树脂制备得到碳材料后继续后处理加工制备。而热分离法目前为止只应用到少量特殊原材料，例如萨兰树脂、聚偏氯乙烯、酚醛树脂等，且采用的制备方法相对复杂成本相对较高。在进一步的检索中尚未见到以苹果或苹果渣为原材料制备得到碳分子筛的报导。
技术实现思路
-->本专利技术的目的在于针对
技术介绍
中的不足，提供一种由苹果渣制备碳分子筛的方法，使其从苹果或苹果渣直接制备碳分子筛，找到充分发挥苹果特殊结构和性质，实现苹果资源充分利用，与传统的碳分子筛制备方法相比，本专利技术采用的制备方法工艺简单，制备成本低。本专利技术是通过以下技术方案实现的，本专利技术采用苹果废弃物资源为原材料，通过对苹果废弃物资源进行烘干、粉碎等预处理，再在真空碳化炉或气氛保护碳化炉中碳化得到具有较高比表面积、微孔分布比较均一、微孔尺寸在6.2-10范围内的碳分子筛。以下对本专利技术方法作进一步的说明，具体如下：(1)原材料预处理对苹果废弃物资源进行预处理，通过挤压、烘干、粉碎，将原材料制成干燥的粉末，粉末粒径小于1000微米，烘干采用普通烘箱或真空烘箱或冷冻干燥机。(2)在真空碳化炉或气氛保护碳化炉中碳化将经过预处理的原材料放入碳化炉中，堆放方式根据所采用碳化装置的情况不同而不同。对于一般的真空碳化炉或者气体保护碳化炉，原材料在平面上自然铺放，铺放厚度可在较大范围内调节，优选厚度为1cm-5cm。对于连续碳化炉，或者可以将原材料不断翻动的碳化炉，原材料可以自由放置。将温度升至炭化温度，炭化得到最后的碳分子筛炭素材料。炭化温度控制在600-1000℃，优选温度为750-850℃。制备得到的炭素材料是具有较高比表面积(数百-1000以上m2/g)、孔径主要分布在6.2-10的粉状碳分子筛材料。本专利技术具有实质性特点和显著进步，与传统的碳分子筛的制造方法和性能相比，本专利技术采用的原材料是苹果产业的废弃物资源，是一种新的碳分子筛制备原材料，其来源广泛，而且价格低廉；制备方法非常简单，只包括原材料预处理和炭化两个步骤，无需活化、沉积等传统碳分子筛制备所需要的制备步骤，制备成本低，效率高；制得的炭分子筛具有比一般传统分子筛高的比表面积，最高的比表面积可以大于1000m2/g。本专利技术解决苹果产业废弃资源利用的问题，也提供了一种新的碳分子筛材料，同时具有高的比表面积。具体实施方式-->结合本专利技术方法的内容进一步提供以下实施例：实施例一：将榨汁工业产生的苹果渣冷冻干燥后粉碎成粉，用振动筛加以筛分，取尺寸低于63μm的部分500克，将其均匀铺放在碳盘上，铺放厚度为1cm，置入真空碳化炉中。以7.5℃/min的速度将温度升高到800℃，保持碳化1小时。自然降温后，得到产物60克。此产物的比表面积为1215m2/g，微孔体积为0.41cm3/g，平均微孔尺寸为9.9。其最主要的微孔尺寸为6.2。实施例二：将苹果渣冷冻干燥后粉碎成粉，用振动筛加以筛分，取尺寸为125-250μm的部分500克，将其均匀铺放在碳盘上，铺放厚度为3cm，置入真空碳化炉中。以5℃/min的速度将温度升高到750℃，保持碳化1小时。自然降温后，得到产物90克。此产物的比表面积为781m2/g，微孔体积为0.23cm3/g，平均微孔尺寸为7.9。其最主要的微孔尺寸为6.5。实施例三：将苹果渣冷冻干燥后粉碎成粉，用振动筛加以筛分，取尺寸为250-1000μm的部分500克，将其均匀铺放在碳盘上，铺放厚度为5cm，置入真空碳化炉中。以5℃/min的速度将温度升高到850℃，保持碳化1小时。自然降温后，得到产物100克。此产物的比表面积为527m2/g，微孔体积为0.20cm3/g，平均微孔尺寸为7.8。其最主要的微孔尺寸为6.5。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种由苹果渣制备碳分子筛的方法，其特征在于，采用苹果废弃物资源为原材料，通过对原材料进行预处理，再在真空碳化炉或气氛保护碳化炉中碳化得到具有较高比表面积、微孔分布均一、微孔尺寸在６．２－１０＊范围内的碳分子筛。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1、一种由苹果渣制备碳分子筛的方法，其特征在于，采用苹果废弃物资源为原材料，通过对原材料进行预处理，再在真空碳化炉或气氛保护碳化炉中碳化得到具有较高比表面积、微孔分布均一、微孔尺寸在6.2-10范围内的碳分子筛。2、根据权利要求1所述的由苹果渣制备碳分子筛的方法，其特征是，所述的对原材料进行预处理，具体如下：对苹果废弃物资源进行预处理，通过挤压、烘干、粉碎，将原材料制成干燥的粉末，粉末粒径小于1000微米，烘干采用普通烘箱或真空烘箱或冷冻干燥机。3、根据权利要求1所述的由苹果渣制备碳分子筛的方法，其特征是，所述的在真空碳化炉或气氛保护碳化炉中碳化，具体如下：将经过预处理的原材...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵斌元，胡克鳌，张荻，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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