【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于活性炭制备领域，具体涉及一种竹基重组活性炭的制备方法。
技术介绍
1、中孔活性炭作为一种高比表面积，具有高中孔率的非硅基活性炭，其被广泛运用于吸附、电化学、催化等领域。通过磷酸活化法制备中孔活性炭是一种主流的制备方法，磷酸活化法是目前众多活化方法中能耗最低，效率高且对环境最友好的活化试剂。磷酸活化法制备的中孔活性炭具备大分子物质（如：亚甲基蓝、罗丹明b等染料废水中的大分子）吸附的通道，也能为微孔无法吸附的大分子物质提供吸附位点。通过对原材料预处理技术可以更高效地利用磷酸的活化造孔作用，因此如何调控制备高中孔率的活性炭具有重大研究意义。
2、kang等利用油茶壳为原料，利用水蒸气预处理原始活性炭，再由磷酸活化法制备二次重组活性炭，由此方法制备出的活性炭相对于未进行水蒸气预处理的原始活性炭相比增加了比表面积以及中孔率，结果表明，中孔率高达61%，是原始活性炭的两倍，比表面积增加到1608m2/g，亚甲基蓝吸附值从原始活性炭的180mg/g增加到1012mg/g，碘吸附值从原始活性炭的330mg/g增加到1326mg/g，表明经过预处理的活性炭可以增大中孔率，被水蒸气气化后的原始活性炭留下孔隙通道，有利于磷酸浸渍原料提高磷酸活化利用率。chatir等利用摩纳哥坚果壳为原料在不同的活化温度以及不同的磷酸浸渍比下制备活性炭，然后在大气气氛下对制备的原始坚果壳炭进行预处理，制备出具有优异的比表面积的介孔活性炭，并将该介孔活性炭用于双酚a（bpa）的吸附上，研究表明，经过预处理后的介孔活性炭具有更佳的类石墨结构，更高
3、如前述，研究中孔结构的活性炭对大分子染料废水更高效的吸附效果与孔隙结构的关系有较重要的实际应用价值，通过改进制备颗粒活性炭的工艺可以很好调节生物质活性炭的孔隙结构。本专利技术以竹粉以及相思木粉作为原料，利用磷酸活化法将磷酸法制备的竹基活性炭与原料进行混合重组并炭化，从而制备具有竹基重组构造的活性炭，测试重组比例及预处理技术对吸附性能的影响。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种竹基木重组活性炭的制备方法。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种竹基重组活性炭的制备方法，包括以下步骤：将竹粉或木粉放置80℃烘箱中烘至绝干，称取绝干竹粉或木粉与竹基活性炭充分混合，加入水与竹粉或木粉的质量比例为1:1.25的超纯水，充分浸润，室温下保湿24h，将样品在零下18℃下冷冻4-16h，取出样品在室温下自然解冻14h，加入质量分数为75%浓度的磷酸溶液，并在100-150℃下预处理60-110min，趁热在氮气气氛保护下450℃烧结2h，冷却后用超纯水抽滤至中性，即得到竹基重组活性炭。
4、优选的，所述木粉为相思木粉。
5、优选的，竹基活性炭与竹粉或木粉的质量比例1:2-5。
6、优选的，竹基活性炭与竹粉或木粉的质量比例1:4。
7、优选的，冷冻时间为12h。
8、优选的，预处理温度为130℃。
9、优选的，预处理时间为90min。
10、优选的，竹基活性炭的制备方法，包括以下步骤：将竹粉放置80℃烘箱中烘至绝干，称取绝干竹粉，加入水与绝干竹粉的质量比例为1:1.1-1.4的超纯水，充分浸润，室温下保湿24h，将样品在零下18℃下冷冻4-16h，取出样品在室温下自然解冻14h，加入质量分数为75-80%浓度的磷酸溶液，并在100-150℃下预处理60-120min，趁热在氮气气氛保护下450-500℃烧结1-2h，冷却后用超纯水抽滤至中性，即为亚甲基蓝吸附值为200-260mg/g的竹基活性炭。
11、优选的，所述竹粉是以毛竹全竹为原料。更优选的，所述竹粉是以毛竹竹肉为原料。
12、本专利技术的优点在于：
13、在活性炭制备过程中，直接二次活化与在掺杂生物质原料后再进行二次活化的效果存在差异，主要原因可以从活性炭的微观结构、表面化学性质和孔隙特性等方面进行分析：
14、微观结构的改善：直接二次活化主要改进活性炭已有的微观结构，而掺杂生物质原料后再进行二次活化，可以引入新的孔隙结构和功能基团。生物质原料的掺杂引入了新的碳源和活性位点，使得在二次活化过程中能生成更多的微孔和中孔结构，从而显著提高活性炭的比表面积和孔容。
15、表面化学性质的改变：生物质原料通常含有丰富的官能团，如羟基、羧基等。在掺杂生物质原料后进行二次活化，这些官能团可以在活性炭表面引入新的化学功能性，增强活性炭表面的吸附能力和选择性。而直接二次活化可能无法有效引入这些功能性官能团。
16、孔隙发展的促进：生物质原料在高温活化过程中，其内部的挥发性组分会发生裂解和气化，形成新的孔隙。这种内源性孔隙形成机制，相比于直接二次活化，可以更有效地增加活性炭的孔隙发展，尤其是对中孔的形成更为有利。
17、活性组分的优化：在掺杂生物质原料后进行二次活化，能够通过调节掺杂比例和种类，优化活性炭中活性组分的分布和密度。这种方法提供了更多控制活性炭性能的自由度，从而可以根据目标应用的需要，定制化活性炭的性能。
18、综上所述，与直接二次活化相比，掺杂生物质原料后再进行二次活化不仅可以提供更多的微观结构和表面化学性质的优化机会，而且可以更有效地促进孔隙的发展和活性组分的优化，从而显著提升活性炭的综合性能。这一过程的成功，依赖于对活化过程的精确控制和对生物质原料特性的深入理解。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种竹基重组活性炭的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述木粉为相思木粉。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述竹粉是以毛竹全竹为原料。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述竹粉是以毛竹竹肉为原料。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，竹基活性炭与竹粉或木粉的质量比例1:2-5。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，竹基活性炭与竹粉或木粉的质量比例1:4。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，冷冻时间为12h。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，预处理温度为130℃。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，预处理时间为90min。
【技术特征摘要】
1.一种竹基重组活性炭的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述木粉为相思木粉。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述竹粉是以毛竹全竹为原料。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述竹粉是以毛竹竹肉为原料。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，竹基活...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。