利用油茶果壳制备吸附材料的方法和该吸附材料及其应用技术

本发明专利技术公开了一种利用油茶果壳制备吸附材料的方法和该吸附材料及其应用，通过电解脱灰及逐级升温炭化的方法制备吸附材料，包括步骤：先进行碱洗；对碱洗后的油茶果壳物料进行电解筛选油茶果壳中的灰分成分；在氮气保护下，进行逐级升温炭化处理；依次通过水蒸气活化法、磷酸浸泡活化法进行活化处理，再通过沸水洗、酸洗及干燥的方式最终得到高吸附容量的吸附材料。本发明专利技术通过电解脱灰的方法，在电解过程中通过加入的盐酸调节PH，增大了电解脱灰效率，极大减少了果壳中的杂质元素的含量，降低了残留杂质对吸附材料微孔形成的影响，提高了吸附材料总的比表面积，使得吸附材料性能显著提高。

【技术实现步骤摘要】
利用油茶果壳制备吸附材料的方法和该吸附材料及其应用
本专利技术涉及吸附材料制备
，具体为一种利用油茶果壳制备吸附材料的方法和该吸附材料及其应用。
技术介绍
果壳活性炭被广泛应用于饮用水、工业用水和废水的深度净化以及气相吸附，现有技术申请号为“201910883381.5”公开了一种用于地下水修复的混合炭基吸附材料的制备方法，该吸附材料是由粒径为2～4mm的油茶果壳和质量分数为60％的磷酸为主要原料组成，将油茶果壳按浸渍比为1：2浸渍于磷酸中，经过炭化、活化、沸水洗、酸洗及干燥等步骤形成混合碳基吸附材料，该方法虽然操作简单、方法易行，但是通过该方法制备的吸附材料的吸附能力较差，在用于地下水修复时吸附材料很快达到吸附饱和，需要工作人员不定时更换，增加了使用成本。因此，本专利技术提出一种改进的利用油茶果壳制备吸附材料的方法，以解决吸附材料吸附能力差的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种利用油茶果壳制备吸附材料的方法和该吸附材料及其应用，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种利用油茶果壳制备吸附材料的方法，通过电解脱灰及逐级升温炭化的方法制备吸附材料，具体方法包括以下步骤：将等离子体裂解油茶果壳产物与稀碱溶液混合，在150～210℃下搅拌1～2h，进行碱洗；将碱洗后的油茶果壳物料导入电解池中，按固液比为1：8的比例加入适量水混匀，并用盐酸调节PH至3～4，静置1～1.5h，通电进行电解筛选油茶果壳中的灰分成分，当电解池中气泡产生时，计时电解20～30min，收集油茶果壳物料；在氮气保护下，将烘干后的油茶果壳物料移至马弗炉中进行炭化处理，炭化温度为800～900℃，以10℃/min的升温速率进行逐级升温，炭化时间为2.5h；炭化结束后，降温至室温，依次通过水蒸气活化法、磷酸浸泡活化法进行活化处理，再通过沸水洗、酸洗及干燥的方式最终得到高吸附容量的吸附材料。优选的，电解脱灰的时，在阳极处设置阴离子交换膜来控制阴离子的运动过程，在阴极处设置阳离子交换膜来控制阳离子的运动过程。优选的，在富氧环境、常温常压下进行电解脱灰处理，电解电压为AC380v。优选的，进行炭化处理前，先通过水蒸气活化装置对物料活化处理30～40min。优选的，油茶果壳与稀碱溶液按固液比1：10进行混合，稀碱质量分数为10％～15％。一种利用油茶果壳制备的吸附材料及其应用，根据上述的制备方法获得该吸附材料，所述利用油茶果壳制备的吸附材料用于地下水修复。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术通过电解脱灰的方法，对碱处理后的油茶果壳进一步处理，在电解过程中通过加入的盐酸调节PH，增大了电解脱灰效率，极大减少了果壳中的杂质元素的含量，降低了残留杂质对吸附材料微孔形成的影响，提高了吸附材料总的比表面积，进而提高了吸附材料的吸附量，使得吸附材料性能显著提高；同时，本专利技术通过采用逐级升温炭化的方式使得炭化时的升温速率恒定，防止果壳颗粒内外温差过大而影响内部失水过程，提高了炭化效果，进而使得吸附材料的吸附性能显著提高；本专利技术提供的利用油茶果壳制备吸附材料的方法获得的吸附材料灰分达到了1.95％以下，比表面积达到了3715m2/g以上，具有良好吸附能力，在用于水修复的过程中，避免维护人员频繁更换吸附材料，降低了水修复成本。附图说明图1为本专利技术利用油茶果壳制备吸附材料的方法的工艺流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，本专利技术提供一种技术方案：一种利用油茶果壳制备吸附材料的方法，通过电解脱灰及逐级升温炭化的方法制备吸附材料，具体方法包括以下步骤：S101：将等离子体裂解油茶果壳产物与质量分数为10％～15％的稀碱溶液按固液比1：10进行混合，在150～210℃下搅拌1～2h，进行碱洗；S102：将碱洗后的油茶果壳物料导入电解池中，按固液比为1：8的比例加入适量水混匀，并用盐酸调节PH至3～4，静置1～1.5h，在阳极处设置阴离子交换膜来控制阴离子的运动过程，在阴极处设置阳离子交换膜来控制阳离子的运动过程，在富氧环境、常温常压下进行电解脱灰处理，电解电压为AC380v，当电解池中气泡产生时，计时电解20～30min，收集油茶果壳物料；S103：通过水蒸气活化装置对油茶果壳物料活化30～40min，活化结束后，在氮气保护下，将干燥后的油茶果壳物料移至马弗炉中进行炭化处理，炭化温度为800～900℃，以10℃/min的升温速率进行逐级升温，炭化时间为2.5h；S104：炭化结束后，降温至室温，依次通过水蒸气活化法、磷酸浸泡活化法进行活化处理，再通过沸水洗、酸洗及干燥的方式最终得到高吸附容量的吸附材料。一种利用油茶果壳制备的吸附材料及其应用，根据权利要求1～5所述的制备方法获得该吸附材料，所述利用油茶果壳制备的吸附材料用于地下水修复。实施例：将等离子体裂解油茶果壳产物与质量分数为10％的稀碱溶液按固液比1：10进行混合，在150℃下搅拌2h，进行碱洗；将碱洗后的油茶果壳物料导入电解池中，按固液比为1：8的比例加入适量水混匀，并用盐酸调节PH至3.5，静置1.5h，在阳极处设置阴离子交换膜来控制阴离子的运动过程，在阴极处设置阳离子交换膜来控制阳离子的运动过程，在富氧环境、常温常压下进行电解脱灰处理，电解电压为AC380v，当电解池中气泡产生时，计时电解30min，收集油茶果壳物料；通过水蒸气活化装置对油茶果壳物料活化40min，活化结束后，在氮气保护下，将油茶果壳物料移至马弗炉中进行炭化处理，炭化温度为850℃，以10℃/min的升温速率进行逐级升温，炭化时间为2.5h；炭化结束后，以10℃/min的降温速率进行逐级降温至100℃，再通入水蒸气30分钟，降温至室温，将磷酸溶液与炭化后的油茶果物料按固液比1：10混合浸泡15h，干燥处理混合物料，在氮气保护下，将干燥后的混合物料移至马弗炉中进行活化处理，活化温度为850℃，以50℃/min的升温速率进行逐级升温，活化时间为30min，再将活化后的物料通过沸水洗15分钟，水洗后的物料经稀盐酸清洗后，用蒸馏水多次清洗，最后在120℃下对清洗后的物料进行干燥处理，得到高吸附容量的吸附材料；取上述吸附材料2000g，检测其灰分含量及测定该吸附材料的比表面积，经检验，通过方法获得的吸附材料灰分达到了1.95％以下，比表面积达到了3715m2/g以上，具有良好吸附能力，在用于水修复的过程中，避免了维护人员频繁更换吸附材料，降低了水修复成本。尽管已经示出和描述了本专利技术的实施例，对于本领域的普通技术人员本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用油茶果壳制备吸附材料的方法，其特征在于，通过电解脱灰及逐级升温炭化的方法制备吸附材料，具体方法包括以下步骤：/n将等离子体裂解油茶果壳产物与稀碱溶液混合，在150～210℃下搅拌1～2h，进行碱洗；/n将碱洗后的油茶果壳物料导入电解池中，按固液比为1：8的比例加入适量水混匀，并用盐酸调节PH至3～4，静置1～1.5h，通电进行电解筛选油茶果壳中的灰分成分，当电解池中气泡产生时，计时电解20～30min，收集油茶果壳物料；/n在氮气保护下，将烘干后的油茶果壳物料移至马弗炉中进行炭化处理，炭化温度为800～900℃，以10℃/min的升温速率进行逐级升温，炭化时间为2.5h；/n炭化结束后，降温至室温，依次通过水蒸气活化法、磷酸浸泡活化法进行活化处理，再通过沸水洗、酸洗及干燥的方式最终得到高吸附容量的吸附材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用油茶果壳制备吸附材料的方法，其特征在于，通过电解脱灰及逐级升温炭化的方法制备吸附材料，具体方法包括以下步骤：
将等离子体裂解油茶果壳产物与稀碱溶液混合，在150～210℃下搅拌1～2h，进行碱洗；
将碱洗后的油茶果壳物料导入电解池中，按固液比为1：8的比例加入适量水混匀，并用盐酸调节PH至3～4，静置1～1.5h，通电进行电解筛选油茶果壳中的灰分成分，当电解池中气泡产生时，计时电解20～30min，收集油茶果壳物料；
在氮气保护下，将烘干后的油茶果壳物料移至马弗炉中进行炭化处理，炭化温度为800～900℃，以10℃/min的升温速率进行逐级升温，炭化时间为2.5h；
炭化结束后，降温至室温，依次通过水蒸气活化法、磷酸浸泡活化法进行活化处理，再通过沸水洗、酸洗及干燥的方式最终得到高吸附容量的吸附材料。


2.根据权利要求1所述的一种利用油茶果壳...

【专利技术属性】
技术研发人员：李必琼，尹和山，魏显威，
申请(专利权)人：安徽裕民生态农业有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34