一种磷酸酯活化法制备高含氧官能团活性炭的工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种磷酸酯活化法制备高含氧官能团活性炭的工艺，该制备工艺是将莲杆粉末按不同质量比与磷酸酯混合，在室温下浸渍6～12小时，再将浸渍好的样品置于马弗炉中，在450～550摄氏度温度下炭化活化40～60分钟，冷却后再用去离子水洗涤、烘干。本发明专利技术制备工艺简单，制得的活性炭得率高、孔隙发达、含氧量官能团丰富、吸附作用强，可有效的去除有害污染物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种磷酸酯活化法制备活性炭的工艺，属于活性炭制备

技术介绍
活性炭是一种常用的多孔吸附剂和催化剂载体，广泛应用于处理工业尾气、脱色和去除有毒有机物和重金属离子。制备活性炭采用的活化剂主要为磷酸、氢氧化钾和氯化锌。磷酸活化法因具有高产率、低能耗、低污染等优点，而被广泛的应用。但通过磷酸活化法制得的活性炭表面含氧官能团较低。磷酸酯是一种磷酸的有机酯，常用于多聚体材料的阻燃剂。在高温下，磷酸酯会释放R.、R0 等强氧化性自由基，并最终分解成磷酸和多聚磷酸。这些自由基能与木质纤维素反应，起到造孔作用。并且，这些自由基具有强氧化性，能够增加材料表面的含氧官能团。经检索目前对以磷酸酯作为活化剂制备活性炭尚未研究。
技术实现思路
本专利技术提供了一种以三种磷酸酯为活化剂、秸杆为原料，制备活性炭的工艺。在制备活性炭的过程中，磷酸酯可以起阻燃、造孔和增加表面含氧官能团的作用。本专利技术所用的木质纤维素材料为莲杆，采用的磷酸酯活化剂可为磷酸三酯，亦可为磷酸一酯、磷酸二酯、正磷酸酯、亚磷酸酯和含卤素磷酸酯。本专利技术所提出的磷酸酯活化法制备高含氧官能团活性炭工艺，所用的木质纤维素材料为莲杆，磷酸酯活化剂为磷酸三酯，其制备工艺如下:(I)将莲杆粉末按1:2 1:5质量比与磷酸三酯混合，在室温下浸溃6 12小时； (2)将浸溃好的样品置于马弗炉中，450度 500度下炭化活化40 60分钟；(3)炭化好的样品用去离子水洗涤至PH值稳定在6.5 7.0，进行烘干，即制得活性炭。本专利技术制备的活性炭含有丰富的表面酸性官能团，明显高于相同条件下用磷酸法制备的活性炭。本专利技术采用磷酸一酯、磷酸二酯、正磷酸酯、亚磷酸酯或含卤素磷酸酯作为活化剂制备活性炭，制得的活性炭表面也含有丰富含氧官能团。本专利技术以磷酸酯为活化剂制备活性炭，制备工艺简单，制得的活性炭得率高、孔隙发达、含氧量官能团丰富、吸附作用强，可有效的去除有害污染物。具体实施例方式实施例1将莲杆粉末以质量比1:2与磷酸三甲酯混合，在室温下浸溃6小时，再在90度浸溃4小时；然后将上述浸溃过的样品置于马弗炉中，450度下炭化活化I小时；待冷却后，用去离子水洗净，烘干，即制得活性炭。测得该活性炭的比表面积为590m2/g，表面酸性官能团量为 3.04mmol/go实施例2将莲杆粉末以质量比1:3与磷酸三丁酯混合，在室温下浸溃12小时；然后将上述浸溃过的样品置于马弗炉中，450度下炭化活化50分钟；待冷却后，用去离子水洗净，烘干，即制得活性炭。测得该活性炭的比表面积为541m2/g，表面酸性官能团量为2.87mmol/g。实施例3将莲杆粉末以质量比1:5与磷酸三苯酯混合，在80度下浸溃12小时。将上述浸溃过的样品置于马弗炉中，500度下炭化活化40分钟；待冷却后，用去离子水洗净，烘干，即制得活性炭。测得该活性炭的比表面`积为650m2/g，表面酸性官能团量为2.71mmol/g。本文档来自技高网...

【技术保护点】
磷酸酯活化法制备高含氧官能团活性炭的工艺，其特征在于所用的木质纤维素材料为莲杆，磷酸酯活化剂为磷酸三酯，其制备工艺如下：（1）将莲杆粉末按1：2～1：5质量比与磷酸三甲酯混合，在室温下浸渍6～12小时；（2）将浸渍好的样品置于马弗炉中，450度～500度下炭化活化40～60分钟；（3）炭化好的样品用去离子水洗涤至PH值稳定在6.5～7.0，进行烘干，即制得活性炭。

【技术特征摘要】
1.磷酸酯活化法制备高含氧官能团活性炭的工艺，其特征在于所用的木质纤维素材料为莲杆，磷酸酯活化剂为磷酸三酯，其制备工艺如下:(1)将莲杆粉末按1:2 1:5质量比与磷酸三甲酯混合，在室温下浸溃6 12小时； (2)将浸溃好的样品置于马弗炉中，450度 500度下炭化活化40 60分钟；(3)炭化好的样品用去离子水洗涤至P...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建，刘海，张成禄，程呈，李一冉，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：