【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及活性炭制备领域，尤其涉及制备活性炭的方法。
技术介绍
1、活性炭是一种广泛应用于各个领域的多孔炭材料，具有很强的吸附能力和催化性能。活性炭的制备方法主要有两大类：化学活化法和物理活化法。化学活化法是指利用某些化学物质作为活化剂，与碳质原料在一定温度下发生氧化反应，生成大量的微孔，形成活性炭；物理活化法是指利用某些气体作为活化剂，与碳质原料在较高温度下发生氧化反应，生成大量的微孔，形成活性炭。目前，常用的活化剂有以下几种：
2、碱金属盐类，如koh、naoh、k2co3、na2co3等，可以与碳质原料在高温下发生碳化反应，生成碳酸盐和氢气。这种反应可以增加活性炭的孔隙度和比表面积，提高其吸附能力；
3、酸性物质类，如h3po4、h2so4、hno3等，可以与碳质原料在低温下发生氧化反应，生成水和二氧化碳。这种反应可以增加活性炭的含氧官能团，提高其亲水性和催化性能；
4、气态物质类，如co2、h2o、o2等，可以与碳质原料在较高温度下发生氧化反应，生成一氧化碳、水和二氧化碳。这种反应可以增加活性炭的微孔比例，提高其对小分子物质的吸附选择性。
5、然而，上述活化剂也存在一些缺点：碱金属盐类活化剂和酸性物质类活化剂具有较强的腐蚀性和毒性，其中，碱金属盐类活化剂对设备和环境有一定的危害，并且需要进行复杂的清洗和回收处理，而酸性物质类活化剂容易导致碳质原料的过度氧化和损失，并且需要进行复杂的清洗和回收处理，此外，无论是碱金属盐类活化剂还是酸性物质类活化剂均在对活性炭进行活化前均需
6、因此，开发一种新型的、环境友好的、高效率且强吸附的活化剂制备方法是本
亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种制备活性炭的方法，该方法采用有机膦酸对活性炭进行活化，无需预先进行活性炭的浸渍就能制备出具有高比表面积和高孔隙度的强吸附性能的活性炭，该方法具有操作简单、成本低、效率高、环境友好的优点。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种制备活性炭的方法，包括如下步骤：
4、s1、将碳质原料制成粉末状；
5、s2、将粉末状的碳质原料和有机膦酸粉末以质量比为1：0.2～1的方式混合均匀获得混合物；
6、s3、对混合物进行碳化活化处理以获得活性炭；
7、进一步的，步骤s1中，所述碳质原料包括植物，所述植物包括木、竹、秸秆和果壳；
8、进一步的，步骤s1中，对碳质原料进行干燥和粉碎以得到粉末状的碳质原料；
9、进一步的，步骤s2中，有机膦酸粉末的分子结构为：
10、
11、其中，n的数值为2、3、4或5；
12、进一步的，步骤s2中，于所述混合物中加入助剂，所述助剂包括过硫酸盐；
13、进一步的，步骤s2中，过硫酸盐的添加量为有机膦酸粉末添加量的2-10％w/w；
14、进一步的，步骤s3中，进行一次碳化活化处理：在惰性气体保护下，将混合物升温至210-250℃，并在此温度下保持0.5-2h；
15、进一步的，在一次碳化活化处理基础上进行二次碳化活化：在惰性气体保护下，将混合物升温至500-650℃，并在此温度下保持0.5-2h；
16、进一步的，步骤s3后，将获得的活性炭进行清洗、过滤和干燥处理。
17、本专利技术的有益效果为：
18、1)有机膦酸具有较低的腐蚀性和毒性，对设备和环境的危害较小，并且可以通过简单的水洗和过滤处理进行回收利用；
19、2)利用有机膦酸作为活化剂进行碳化活化处理，在活化时，熔融状态的有机膦酸渗透到碳质原料内部，促进生物质降解脱水，制备出具有高比表面积和高孔隙度的活性炭，该方法具有操作简单、成本低、效率高、环境友好的优点，并通过控制有机膦酸的添加量和分子结构，可以调节活性炭的孔隙结构和表面性质，提高其对不同物质的吸附能力；
20、3)有机膦酸活化碳质原料，不会导致碳质原料的过度氧化和损失，并利用有机膦酸高温分解产生的气体小分子化合物，在排出时带走孔道中的灰分，从而可提升活性炭的孔道结构、比表面积及孔容；
21、4)通过添加过硫酸盐助剂，可以协同有机膦酸的活化作用，进一步提高活性炭的孔隙度和比表面积，同时，利用过硫酸盐受热分解产生的活性氧，氧化活性炭表面结构，促进活性炭表面的含氧吸附基团的生成，从而提高其吸附性能。
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1.一种制备活性炭的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备活性炭的方法，其特征在于，步骤S1中，所述碳质原料包括植物，所述植物包括木、竹、秸秆和果壳。
3.根据权利要求1所述的制备活性炭的方法，其特征在于，步骤S1中，对碳质原料进行干燥和粉碎以得到粉末状的碳质原料。
4.根据权利要求1所述的制备活性炭的方法，其特征在于，步骤S2中，有机膦酸粉末的分子结构为：其中，n的数值为2、3、4或5。
5.根据权利要求1所述的制备活性炭的方法，其特征在于，步骤S2中，于所述混合物中加入助剂，所述助剂包括过硫酸盐。
6.根据权利要求1所述的制备活性炭的方法，其特征在于，步骤S2中，过硫酸盐的添加量为有机膦酸粉末添加量的2-10％w/w。
7.根据权利要求1所述的制备活性炭的方法，其特征在于，步骤S3中，进行一次碳化活化处理：在惰性气体保护下，将混合物升温至210-250℃，并在此温度下保持0.5-2h。
8.根据权利要求1所述的制备活性炭的方法，其特征在于，在一次碳化活化处理基础上进行二
9.根据权利要求1所述的制备活性炭的方法，其特征在于，步骤S3后，将获得的活性炭进行清洗、过滤和干燥处理。
...【技术特征摘要】
1.一种制备活性炭的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备活性炭的方法，其特征在于，步骤s1中，所述碳质原料包括植物，所述植物包括木、竹、秸秆和果壳。
3.根据权利要求1所述的制备活性炭的方法，其特征在于，步骤s1中，对碳质原料进行干燥和粉碎以得到粉末状的碳质原料。
4.根据权利要求1所述的制备活性炭的方法，其特征在于，步骤s2中，有机膦酸粉末的分子结构为：其中，n的数值为2、3、4或5。
5.根据权利要求1所述的制备活性炭的方法，其特征在于，步骤s2中，于所述混合物中加入助剂，所述助剂包括过硫酸盐。
6.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡明悦，屠晓华，钱梦佳，李加友，杜英秀，刘蒋禹，于建兴，缪程平，李新茹，徐世豪，
申请(专利权)人：嘉兴学院，
类型：发明
国别省市：
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