一种径向不均匀孔结构和官能团分布的竹筒活性炭制备方法及其应用技术

技术编号:41445485 阅读:21 留言:0更新日期:2024-05-28 20:36
为丰富活性炭结构与功能,本发明专利技术提供了一种径向不均匀孔结构和官能团分布的竹筒活性炭制备方法。本发明专利技术材料通过以下方法制得:通过传统热解制备能够吸收微波的生物炭;利用微波与生物炭的协同作用使竹筒壁产生温度梯度差制备出内外表面孔数量有差异的活性炭,同时利用ZnCl<subgt;2</subgt;的促微孔性与Ni(CH<subgt;3</subgt;COO)<subgt;2</subgt;的促大孔性制备出内表面孔结构不同的活性炭;酸洗活性炭,外表涂覆生物油、5‑羟甲基糠醛、甲酸,内部浸渍生物油乙醇溶液,并进行焙烧,利用外源有机物交联聚合反应修饰活性炭结构与官能团,利用生物油聚合反应调整内部孔结构;最后,将所得多功能活性炭研磨成粉末状的活性炭吸附材料。经吸附实验发现能实现有机污染物的高效吸附。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种径向不均匀孔结构和官能团分布的竹筒活性炭制备方法及其应用,所用材料为生物质、竹筒、氯化锌、乙酸镍、生物油、5-羟甲基糠醛、甲酸等原料,属于高效吸附有机污染物活性炭的制备。


技术介绍

1、随着能源与环境问题的日益严峻,生物质作为重要的可再生资源受到广泛关注。生物质作为生物能源的载体,可以有效地转化为各种形式的产品,如生物炭、生物油和气体混合物。其中,生物质热解生产生物炭是一条重要的技术路线。生物炭具有一定的比表面积和孔结构,可以被用作活性炭吸附有机污染物、有害气体,甚至用作制作电极材料的前驱体。普通热解是一种制备生物炭的常用方法,但热解过程缓慢,所得生物炭比表面积一般,孔分布不均匀,并且功能单一,在应用过程中十分受限。然而,微波热解具有升温速率快、生物质受热均匀、加热具有针对性等优点,利用增强的气化反应,促进孔结构发育,是一种较有前景的热解方式。

2、通常生物质的热解活化可采用物理活化,如水蒸气、二氧化碳、氧气,虽然对环境影响小,且不用回收活化剂,但所制备的活性炭比表面积与孔结构均不如化学活化所制备的活性炭。化学活化通常采用h2本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种径向不均匀孔结构和官能团分布的竹筒活性炭制备方法及其应用,通过不同功率的微波辐射及生物炭吸波剂,对浸渍了氯化锌与乙酸镍的竹筒进行微波热解活化,利用温差与活化剂不同造孔能力制备具有径向孔结构分布的活性炭,随后通过涂覆生物油、5-羟甲基糠醛、甲酸修饰外表面官能团,并在内表面涂覆生物油以调整孔结构,最终制备出多孔-多官能团的活性炭吸附材料以实现对有机污染物的高效吸附。

2.根据权利要求1所述的多功能活性炭的制备方法,其特征是采用的竹筒为完整块体状生物质而非粉末状材料,可实现三维孔结构差异分布。

3.根据权利要求1所述的多功能活性炭的制备方法,其特征是采用300-...

【技术特征摘要】

1.一种径向不均匀孔结构和官能团分布的竹筒活性炭制备方法及其应用,通过不同功率的微波辐射及生物炭吸波剂,对浸渍了氯化锌与乙酸镍的竹筒进行微波热解活化,利用温差与活化剂不同造孔能力制备具有径向孔结构分布的活性炭,随后通过涂覆生物油、5-羟甲基糠醛、甲酸修饰外表面官能团,并在内表面涂覆生物油以调整孔结构,最终制备出多孔-多官能团的活性炭吸附材料以实现对有机污染物的高效吸附。

2.根据权利要求1所述的多功能活性炭的制备方法,其特征是采用的竹筒为完整块体状生物质而非粉末状材料,可实现三维孔结构差异分布。

3.根据权利要求1所述的多功能活性炭的制备方法,其特征是采用300-800°c温度碳化的竹筒粉末活性炭作为微波吸收剂,用以产生高温。

4.根据权利要求1所述的多功能活性炭的制备方法,其特征是利用乙酸镍促进裂解产生大孔,氯化锌促进聚合产生小孔的特性,制备具有孔结构差异的活性炭,其中氯化锌与干竹筒的质量比为0.5:1-4:1,乙酸镍与干竹筒的质量比为0.5:1-4:...

【专利技术属性】
技术研发人员:唐永贵王东冷传军崔振华蒋雨辰孙恺胡勋
申请(专利权)人:山东八三石墨新材料厂
类型:发明
国别省市:

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