一种废旧聚氯乙烯产品重新回收制备多孔炭的方法技术

本发明专利技术公开了一种废旧聚氯乙烯产品重新回收制备多孔炭的方法，通过模板碳化法，将废旧聚氯乙烯产品制备成多孔炭材料，丰富的孔隙以及分布均匀的孔结构使得多孔炭材料能够用于电极、电容器、水处理、空气吸附等多种领域，廉价的氢氧化镁与废弃聚氯乙烯，配合简单操作的工艺步骤，为废旧聚合物回收和再利用提供新的可持续的化学回收途径，节约了能耗。

A recycling method for preparing porous carbons from waste polyvinyl chloride products

The invention discloses a method for recycling waste PVC products to prepare porous carbon. The waste PVC products are prepared into porous carbon materials by template carbonization method. The porous carbon materials can be used for electrode, capacitor, water treatment, air adsorption and so on because of rich pore and uniform pore structure. In the field, cheap magnesium hydroxide and waste polyvinyl chloride (PVC) are combined with simple process steps to provide a new sustainable chemical recovery approach for waste polymer recovery and reuse, saving energy consumption.

【技术实现步骤摘要】
一种废旧聚氯乙烯产品重新回收制备多孔炭的方法
本专利技术涉及聚氯乙烯回收利用
，尤其涉及一种废旧聚氯乙烯产品重新回收制备多孔炭的方法。
技术介绍
塑料材料在我们生活当中普遍存在，并且应用在几乎所有的民用和工业领域。特别是最近10年来随着工业的发展，塑料制品的消耗急剧增加。近年来随着环保意识的提高，废弃塑料的处理与循环己经引起了极大的关注。聚氯乙烯(PVC)，是位于聚乙烯和聚丙烯之后的第三大广泛生产的聚合物材料。PVC生产价格便宜，使用时维修成本低，而且特别耐用(它通常被用来制造长期使用的产品)。因此，对于材料科学家来说，如何将废弃的PVC塑料循环使用是一项很重要的课题。传统处理废弃PVC的方法包括掩埋，机械粉磨成小碎片以及降解成化学小分子，特别是PVC的脱氯被广泛关注，因为它是地方焚烧废弃物产生氯化二噁英的主要来源。通过使用还原性的脱氯剂以及利用金属氧化物等都能够对废旧聚氯乙烯进行脱氯，然而，PVC脱氯后的最大残留，碳材料，却很少研究。因而，将聚氯乙烯作为碳源，研究其碳化反应，来制备高附加值的碳材料是非常有必要的，进而可为废旧聚合物回收和再利用提供新的可持续的化学回收途径，而碳化后的碳纳米材料因其具有独特的结构和奇妙的电学、力学和机械特性以及量子尺寸效应，被广泛地应用于新能源、环境、生物、医药、信息、国防军事等诸多领域。
技术实现思路
本专利技术目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种废旧聚氯乙烯产品重新回收制备多孔炭的方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种废旧聚氯乙烯产品重新回收制备多孔炭的方法，包括以下具体步骤：(1)将废旧聚氯乙烯产品经过挑选取出杂质后放入粉碎机中粉碎成30-40目粉末后放入混料机中加热至软化后加入氢氧化镁，继续混合10-15分钟后送入双螺杆挤出机中挤出造粒；(2)将步骤(1)得到的颗粒置入管式炉中，通入氩气保护条件下以一定的升温速度升温至700-750℃，保温处理120-150分钟，冷却后取出碳化产物，用浓度为10wt％的盐酸水溶液洗涤碳化产物，然后用去离子水洗涤2-3次，直至溶液pH为7停止洗涤，最后将产物放入真空干燥箱中以90-100℃条件下干燥12-16小时，得到多孔炭材料；(3)将步骤(2)得到的多孔炭材料浸泡于8-10倍量的硝酸溶液中，超声波振荡8-10分钟后在常温下静置，静置10-12小时后将多孔炭材料过滤，用去离子水清洗至中性，最后放入真空干燥箱总以80-90℃条件干燥12-14小时，取出后粉碎，过200目筛即可。一种废旧聚氯乙烯产品重新回收制备多孔炭的方法，步骤(1)所述的废旧聚氯乙烯产品为氢氧化镁的质量比为1:2。一种废旧聚氯乙烯产品重新回收制备多孔炭的方法，步骤(1)所述的混料机的转速为600-800转/分。一种废旧聚氯乙烯产品重新回收制备多孔炭的方法，步骤(2)所述的一定的升温速度为5℃/min。一种废旧聚氯乙烯产品重新回收制备多孔炭的方法，步骤(3)所述的硝酸溶液是指浓度为10wt％的硝酸溶液。本专利技术的优点是：本专利技术首先将废旧聚氯乙烯产品软化后与氢氧化镁混合制成颗粒，然后通过在管式炉中进行高温碳化，氢氧化镁分解出氧化镁，聚氯乙烯在碳化过程中释放氯化氢气体，而氧化镁与氯化氢分别可以充当硬模板与软模板，提高了碳材料的多孔性，通过利用盐酸清洗后清除氧化镁，得到富含微孔的多孔炭材料；再利用浓度适宜的硝酸溶液对多孔炭材料进行浸泡，超声波振荡后能够把多孔炭孔内空气排空，使得硝酸溶液能够浸润到每个孔隙中，从而可有效清除多孔炭孔道内碎片并有助于内部孔道形成，使得多孔炭材料结构更加清晰。本专利技术通过一系列的工艺处理方法将废旧聚氯乙烯产品制备成多孔炭材料，丰富的孔隙以及分布均匀的孔结构使得多孔炭材料能够用于电极、电容器、水处理、空气吸附等多种领域，廉价的氢氧化镁与废弃聚氯乙烯，配合简单操作的工艺步骤，为废旧聚合物回收和再利用提供新的可持续的化学回收途径，节约了能耗。具体实施方式一种废旧聚氯乙烯产品重新回收制备多孔炭的方法，包括以下具体步骤：(1)将废旧聚氯乙烯产品经过挑选取出杂质后放入粉碎机中粉碎成30目粉末，取出50g放入混料机中加热至软化后加入100g氢氧化镁，继续以600转/分的速度混合10分钟后送入双螺杆挤出机中挤出造粒；(2)将步骤(1)得到的颗粒置入管式炉中，通入氩气保护条件下以5℃/min的升温速度升温至700℃，保温处理120分钟，冷却后取出碳化产物，用浓度为10wt％的盐酸水溶液洗涤碳化产物，然后用去离子水洗涤2次，直至溶液pH为7停止洗涤，最后将产物放入真空干燥箱中以90℃条件下干燥12小时，得到多孔炭材料；(3)将步骤(2)得到的多孔炭材料浸泡于8倍量的10wt％的硝酸溶液中，超声波振荡10分钟后在常温下静置，静置10小时后将多孔炭材料过滤，用去离子水清洗至中性，最后放入真空干燥箱总以80℃条件干燥12小时，取出后粉碎，过200目筛即可。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种废旧聚氯乙烯产品重新回收制备多孔炭的方法，其特征在于，包括以下具体步骤：(1)将废旧聚氯乙烯产品经过挑选取出杂质后放入粉碎机中粉碎成30‑40目粉末后放入混料机中加热至软化后加入氢氧化镁，继续混合10‑15分钟后送入双螺杆挤出机中挤出造粒；(2)将步骤(1)得到的颗粒置入管式炉中，通入氩气保护条件下以一定的升温速度升温至700‑750℃，保温处理120‑150分钟，冷却后取出碳化产物，用浓度为10wt％的盐酸水溶液洗涤碳化产物，然后用去离子水洗涤2‑3次，直至溶液pH为7停止洗涤，最后将产物放入真空干燥箱中以90‑100℃条件下干燥12‑16小时，得到多孔炭材料；(3)将步骤(2)得到的多孔炭材料浸泡于8‑10倍量的硝酸溶液中，超声波振荡8‑10分钟后在常温下静置，静置10‑12小时后将多孔炭材料过滤，用去离子水清洗至中性，最后放入真空干燥箱总以80‑90℃条件干燥12‑14小时，取出后粉碎，过200目筛即可。

【技术特征摘要】
1.一种废旧聚氯乙烯产品重新回收制备多孔炭的方法，其特征在于，包括以下具体步骤：(1)将废旧聚氯乙烯产品经过挑选取出杂质后放入粉碎机中粉碎成30-40目粉末后放入混料机中加热至软化后加入氢氧化镁，继续混合10-15分钟后送入双螺杆挤出机中挤出造粒；(2)将步骤(1)得到的颗粒置入管式炉中，通入氩气保护条件下以一定的升温速度升温至700-750℃，保温处理120-150分钟，冷却后取出碳化产物，用浓度为10wt％的盐酸水溶液洗涤碳化产物，然后用去离子水洗涤2-3次，直至溶液pH为7停止洗涤，最后将产物放入真空干燥箱中以90-100℃条件下干燥12-16小时，得到多孔炭材料；(3)将步骤(2)得到的多孔炭材料浸泡于8-10倍量的硝酸溶液中，超声波振荡8-10分钟后在常温下静置，静置...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志雄，
申请(专利权)人：湖北天霖新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42