一种表面富含酚羟基的改性活性炭的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种表面富含酚羟基的改性活性炭的制备方法，具体步骤如下：取一定量的木质活性炭粉置于聚四氟乙烯罐中，加入氢氧化钠溶液，活性炭与氢氧化钠溶液的比1:8‑10 g/mL。然后将聚四氟乙烯罐放入不锈钢高压釜中，温度升至170‑190̊C，反应6‑8h后，取出样品用去离子水洗涤至中性，得到表面富含酚羟基的改性活性炭。本发明专利技术通过一步水热反应，将木质活性炭与一定浓度氢氧化钠溶液混合，在高温水热条件下改性活性炭，制得的改性活性炭的表面富含酚羟基，酚羟基的数量相比未改性的活性炭增加了7.8~9.1倍，从而使得活性炭表面亲水性增强，提升了活性炭吸附极性气体和碱性物质的能力。

Preparation method of modified activated carbon with phenolic hydroxyl on the surface

The invention discloses a preparation method of modified activated carbon with a surface rich in phenol hydroxyl. The concrete steps are as follows: a certain amount of wood activated carbon powder is placed in a polytetrafluoroethylene can, and the sodium hydroxide solution is added to the activated carbon and the ratio of 1:8 to 10 g/mL of the activated carbon and sodium hydroxide solution. Then the polytetrafluoroethylene tank was put in a stainless steel autoclave and the temperature rose to 170 of 190 C. After reaction of 6 8h, the sample was washed to neutral with deionized water and the surface of the modified activated carbon rich in phenol hydroxyl was obtained. By mixing the wood active carbon with a certain concentration of sodium hydroxide solution in one step, the surface of the modified activated carbon is rich in phenol hydroxyl, and the number of phenolic hydroxyl is increased by 7.8~9.1 times than that of the unmodified activated carbon, thus the hydrophilic property of the activated carbon surface is enhanced. It enhanced the ability of activated carbon to adsorb polar gases and alkaline substances.

【技术实现步骤摘要】
一种表面富含酚羟基的改性活性炭的制备方法
本专利技术属于林产化工领域，具体涉及一种表面富含酚羟基的改性活性炭的制备方法。
技术介绍
活性炭是应用极为广泛的吸附净化材料，它广泛用于工农业和环境保护领域中。然而如何提高活性炭的吸附效能一直是研究的热点。活性炭的吸附性能主要由其物理和化学吸附作用实现，对于成品活性炭，其表面化学结构的改变对物质吸附会产生很大的影响。所以，改变成品活性炭吸附能力的有效方法是改变活性炭表面官能团来提升化学吸附能力。本专利技术主要以提升活性炭表面主要以酚羟基为主的酸性官能团含量。表面酸性官能团含量的增加可以使活性炭表面亲水性增强,提升了活性炭吸附极性气体的能力；另一方面表面酸性官能团含量的增加使活性炭表面总酸度增加，从而增强了活性炭吸附碱性物质的能力。目前,增加活性炭的表面酸性基团主要通过氧化提高其表面亲水性,如使用硝酸、双氧水等强氧化剂浸渍处理活性炭。本专利技术采用强碱，即一定浓度的氢氧化钠为试剂，采用水热法改性成品木质活性炭可以大幅提升活性炭表面的酸性官能团酚羟基的数量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术不足，提供一种表面富含酚羟基的改性活性炭的制备方法。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术通过一步水热反应，提供一种表面富含酚羟基的改性活性炭的制备方法，即把木质活性炭与一定浓度氢氧化钠溶液混合，在高温水热条件下改性活性炭，再经过洗涤和干燥得到表面富含酚羟基的改性活性炭，具体步骤如下：（1）将木质活性炭过200目筛，用去离子水洗涤3-5次至洗涤液澄清无色，在105~110℃干燥12h备用；（2）取一定量步骤（1）所得的活性炭粉置于一定容积聚四氟乙烯罐中，加入氢氧化钠溶液，所述活性炭粉与氢氧化钠溶液的质量体积比为1:8-10g/mL，其中氢氧化钠溶液的浓度为2.5-3.5mol/L；（3）然后将步骤（2）的聚四氟乙烯罐放入不锈钢高压釜中，温度升至160-190̊C，水热反应6-8h后，取出样品用去离子水反复洗涤至中性，真空干燥后得到表面富含酚羟基的改性活性炭。本专利技术的有益效果在于：本专利技术通过一步水热反应，将木质活性炭与一定浓度氢氧化钠溶液混合，在高温水热条件下改性活性炭，制得的改性活性炭的表面富含酚羟基，酚羟基的数量相比未改性的活性炭增加了7.8~9.1倍，从而使得活性炭表面亲水性增强，提升了活性炭吸附极性气体和碱性物质的能力。具体实施方式以下结合具体实施例对本专利技术做进一步说明，但本专利技术不仅仅限于这些实施例。实施例1将木质活性炭过200目筛，用去离子水洗涤3次至洗涤液澄清无色，在105℃干燥12h备用。取1.0g的上述活性炭粉置于20mL聚四氟乙烯罐中，加入2.5mol/L氢氧化钠溶液8mL。然后将聚四氟乙烯罐放入不锈钢高压釜中，由室温升至170̊C保温6h，然后缓慢降至室温，取出样品用去离子水反复洗涤至中性，真空干燥得到表面富含酚羟基的改性活性炭。改性活性炭相比未改性活性炭的酚羟基数量由0.047mmol/g增加到0.41mmol/g，增加了8.7倍。实施例2将木质活性炭过200目筛，用去离子水洗涤5次至洗涤液澄清无色，在110℃干燥12h备用。取3g的上述活性炭粉置于50mL聚四氟乙烯罐中，加入3mol/L氢氧化钠溶液30mL。然后将聚四氟乙烯罐放入不锈钢高压釜中，由室温升至180̊C保温8h，然后缓慢降至室温，取出样品用去离子水反复洗涤至中性，真空干燥得到表面富含酚羟基的改性活性炭。改性活性炭相比未改性活性炭酚羟基由0.047mmol/g增加到0.37mmol/g，增加了7.8倍。实施例3将木质活性炭过200目筛，用去离子水洗涤4次至洗涤液澄清无色，在110℃干燥12h备用。取1.5g的上述活性炭粉置于20mL聚四氟乙烯罐中，加入3.0mol/L氢氧化钠溶液15mL。然后将聚四氟乙烯罐放入不锈钢高压釜中，由室温升至170̊C保温6h，然后缓慢降至室温，取出样品用去离子水反复洗涤至中性，真空干燥得到表面富含酚羟基的改性活性炭。改性活性炭相比未改性活性炭酚羟基由0.047mmol/g增加到0.43mmol/g，增加了9.1倍。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例，凡依本专利技术申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本专利技术的涵盖范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种表面富含酚羟基的改性活性炭的制备方法，其特征在于：把木质活性炭与氢氧化钠溶液混合，在水热条件下改性活性炭，再经过洗涤和干燥得到表面富含酚羟基的改性活性炭。

【技术特征摘要】
1.一种表面富含酚羟基的改性活性炭的制备方法，其特征在于：把木质活性炭与氢氧化钠溶液混合，在水热条件下改性活性炭，再经过洗涤和干燥得到表面富含酚羟基的改性活性炭。2.根据权利要求1所述的一种表面富含酚羟基的改性活性炭的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：（1）将木质活性炭过200目筛，用去离子水洗涤3-5次至洗涤液澄清无色，在105~110℃干燥12h备用；...

【专利技术属性】
技术研发人员：李涛，黄彪，江茂生，荣成，林冠峰，林星，卢麒麟，蔡振汉，
申请(专利权)人：福建农林大学，
类型：发明
国别省市：福建,35