一种利用小木块炭化制备柔性块体炭的方法技术

本发明专利技术属于一种利用小木块炭化制备柔性块体炭的方法，方法是首先通过化学试剂处理去除木块中的木质素，然后经高级醇置换、冷冻干燥得到木基骨架，最后将得到的木基骨架在惰性气体的保护下高温炭化得到具有波浪状层状骨架结构的柔性块体炭。本发明专利技术能得到具有高疏水亲油性和良好的可压缩性及弹性柔性块体炭，具有制备过程简单，工艺控制容易，原料来源广泛，安全无毒，降低制备成本，减少环境污染的优点。

A Method of Preparing Flexible Bulk Carbon by Carbonization of Small Wood Blocks

【技术实现步骤摘要】
一种利用小木块炭化制备柔性块体炭的方法
本专利技术属于一种利用小木块炭化制备柔性块体炭的方法。
技术介绍
活性炭（柔性块体炭）可广泛应用在环境修复、锂离子电池、离子交换树脂、吸附材料等领域。活性炭生产过程分为炭化、冷却、活化和洗涤过程，炭化过程中是将木材置在惰性气氛下高温热解，使木材中非炭元素减少，从而制备出柔性块体炭。传统的方法较少得到或保存木材中波浪状层状骨架结构，使活性炭的疏水亲油性和可压缩性及弹性差、重复利用率低，且制备过程复杂、制备成本高、工艺控制难。当前，再以木材为原料衍生的3D多孔材料中纳米纤丝化纤维素（NFC）的气凝胶材料以及新型木基骨架材料进行油水分离是当前的研究热点。尽管基于NFC的气凝胶作为吸油剂在其高吸收能力，环境友好性和可持续性等方面显示出良好的结果，但纤维素气凝胶的复杂制备过程和繁琐回收油过程（例如，溶剂萃取和蒸馏）仍存在如活性炭制备过程中的不足，仍然是制约其应用的障碍。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种利用小木块炭化制备柔性块体炭的方法，能得到具有高疏水亲油性和良好的可压缩性及弹性柔性块体炭，具有制备过程简单，工艺控制容易，原料来源广泛，安全无毒，降本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用小木块炭化制备柔性块体炭的方法，其特征在于：该制备方法包括如下步骤：（1）木材的烘干处理：将木材制成2cm×2cm×2cm～15cm×15cm×10cm木块材，置于烘箱中，进行烘干处理，烘干温103±2℃，干燥6h后，每隔两小时称量一次木块材质量，直至呈木块材质量恒定的绝干状态；（2）脱除木质素：将绝干木块材置在处理罐中，按每2g绝干木块材，加入65ml蒸馏水，再加入0.5mL冰醋酸，加入0.663g亚氯酸钠，调节pH至4～5，90～100℃恒温油浴加热，50～200rpm/min机械搅拌处理6～7 h；（3）反应结束后，放出处理反应液，回收处理再利用，用蒸馏水反复洗涤至木块材pH...

【技术特征摘要】
1.一种利用小木块炭化制备柔性块体炭的方法，其特征在于：该制备方法包括如下步骤：（1）木材的烘干处理：将木材制成2cm×2cm×2cm～15cm×15cm×10cm木块材，置于烘箱中，进行烘干处理，烘干温103±2℃，干燥6h后，每隔两小时称量一次木块材质量，直至呈木块材质量恒定的绝干状态；（2）脱除木质素：将绝干木块材置在处理罐中，按每2g绝干木块材，加入65ml蒸馏水，再加入0.5mL冰醋酸，加入0.663g亚氯酸钠，调节pH至4～5，90～100℃恒温油浴加热，50～200rpm/min机械搅拌处理6～7h；（3）反应结束后，放出处理反应液，回收处理再利用，用蒸馏水反复洗涤至木块材pH呈中性；（4）用高级醇浸渍木块材，浸渍处理6～7h；（5）取出将木块材置于-10～-80℃冷冻4～6h，而后将木块材置于冷冻干燥机中干燥72h，得到木基骨架木块材；（6）将木基骨架木块材置于密封处理罐内，利用真空泵将密封处理罐抽为真空状态，然后通惰性气体进一步将空气排尽，并在惰性气体气氛下，以2℃/min速率升温至300℃～1000℃，保温60～120min，得到柔性炭化木块材。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的将步骤（2）中脱除木质素中反应过程中，前期木块材浮于溶液上，应将木块材压入溶液中，此段时间机械搅拌速度为150～200rpm/min，随着反应的进行，木块材会沉于溶液下部，此段时间机械搅拌速度为50rpm/min，反应应在通...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢芸，刘波，殷亚方，
申请(专利权)人：中国林业科学研究院木材工业研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11