一种长柄扁桃核壳活性炭的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种长柄扁桃核壳活性炭的制备方法。首先采用一定浓度的磷酸溶液对粉碎后的长柄扁桃核壳进行扩孔处理，接着将扩孔处理后的壳料进行活化处理，最后对活化料进行清洗调节pH值至中性，干燥后即得长柄扁桃核壳活性炭。本发明专利技术的方法简单，加工时间短，所制备的活性炭具有优良的吸附性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种活性炭的制备方法，特别涉及利用长柄扁桃核壳制备活性炭的方法。
技术介绍
活性炭是一种多孔性含碳材料，其内部具有十分发达的孔隙结构和巨大的比表面积，广泛地应用于污水处理和空气净化工程中。随着工业化进程的推进，活性炭的应用领域更加宽广。目前，在一些食品生产(如糖类，果汁，食醋，油类等)过程中会产生酚类化合物，它们与食品的颜色，粘性，气味密切相关，但是当酚类化合物的浓度过高时会发生氧化反应，降低产品的品质，而利用活性炭吸附去除酚类化合物可以保持食品稳定性，延长食品的保存期限。此外活性炭还可以作为催化剂载体，电池电极，制作电容器的材料，同时作为吸附剂在生物医学方面也得到应用。传统的活性炭以大多以木材、煤等为原料采用常规物理方法或者化学方法经过炭化活化两个阶段烧制而成。所得活性炭比表面积一般为800-1000m2/g，以微孔(<2nm)为主，也包含少量的中孔(2-50nm)和大孔(>50nm),适用于吸附分子量较小的杂质。而食品脱色，生物医学等工程中需要的活性炭主要用于吸附去除分子量较大的有机分子，因此传统的活性炭已经不能满足这些领域的需求。长柄扁桃(Amygdatus)又名巴丹杏，俗称“野樱桃”或“毛樱桃”，系蔷薇科扁桃属落叶灌木，曾广泛分布于陕北、内蒙古、甘肃等地区，而后由于沙漠淹没和人为破坏濒临灭绝。该树种树身矮小，根系发达，其主根入地可达10多米，具有适应性强、耐旱耐寒、抗病虫等优点，是荒山造林和治沙造林的先锋树种。目前，陕北地区大面积推广种植长柄扁桃，在果实的加工后期中，经常采用焚烧的手段对核壳进行处理，显然造成资源的大大浪费和环境污染，而本专利将长柄扁桃核壳回收利用制备活性炭，在解决上述问题的同时带来了附加经济效益。已经有研究用硬质果壳制备吸附性能较高的颗粒脱色活性炭，如公开号为CN101054176A的中国专利申请公开的“颗粒脱色活性炭及其制备方法”虽然采用了物理化学活化法制得了性能较好的颗粒活性炭，但是活化时间长达8-12h，能源消耗大。
技术实现思路
本专利技术目的是提供。所制备的活性炭的碘吸附值、亚甲基蓝吸附值、比表面积和中孔率明显高于普通活性炭，具备较强的吸附性能。为此，本专利技术提供的长柄扁桃核壳活性炭的制备方法为步骤一，将粉碎后的长柄扁桃核壳浸泡于质量浓度为30%_80%的磷酸溶液中并置于100-110°c条件下使磷酸浸溃到长柄扁桃核壳中，得到浸溃有磷酸的长柄扁桃核壳；其中，长柄扁桃核壳与磷酸的质量比为1 (O. 5-2. 5)；步骤二，将浸溃有磷酸的长柄扁桃核壳于300-700°C的无氧条件下或300-700°C的缺氧条件下活化处理1-3. 5h，得到活化料；步骤三，将活化料清洗至PH为6-7后进行干燥即得长柄扁桃核壳活性炭。优选的，上述长柄扁桃核壳粉料的粒度为l_2mm。优选的，上述方法的具体步骤如下步骤(一)，将粉碎后的长柄扁桃核壳浸泡于质量浓度为60%的磷酸溶液中并置于105°C条件下使磷酸浸溃到长柄扁桃核壳中，得到浸溃有磷酸的长柄扁桃核壳；其中，长柄扁桃核壳与磷酸的质量比为1 :2 ;步骤(二)，将浸溃有磷酸的长柄扁桃核壳于400°C的无氧条件下活化处理2h，得到活化料；步骤(三)，将活化料清洗至PH为6-7后进行干燥即得长柄扁桃核壳活性炭。与现有技术相比，本专利技术的方法具有如下特点(I)采用磷酸活化法对原料表面进行扩孔处理，即通过磷酸在长柄扁桃核壳原料中的分散和催化降解使得原料的部分生物质热分解形成气体逸出进而可以保证制备出具有较大比表面积、吸附性能优良的高中孔活性炭。(2)采用本专利技术的方法制备活性碳的产率均高达45%以上。(3)本专利技术的方法操作简单、工艺时间短且制备的活性炭吸附性能优良。以下结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。 图I是实施例17所得产品的400倍电镜扫描图；图2是实施例17所得产品的2000倍电镜扫描图。具体实施例方式实施例I :该实施例的长柄扁桃核壳活性碳的制备方法如下I)将筛选的15g长柄扁桃核壳原料粉碎至粒度为l_2mm ；2)将粉碎后的长柄扁桃核壳浸泡于质量浓度为50%的磷酸溶液中并置于105°C烘箱中处理24h,得到浸溃有磷酸的长柄扁桃核壳；其中，长柄扁桃核壳与磷酸的质量比为I 1. 5 ；3)将浸溃有磷酸的长柄扁桃核壳于300°C、无氧条件下活化处理2h，得到活化料；4)将活化料用纯水反复清洗至PH=6_7，烘干至恒重，得到质量为7. 73g、碘吸附值为780. 18mg/g、亚甲基蓝吸附值为180mg/g的长柄扁桃核壳活性炭。实施例2 该实施例与实施例I不同之处在于活化处理温度为400°C，最终得到质量为6. 84g、碘吸附值为1005. 18mg/g、亚甲基蓝吸附值为240mg/g的长柄扁桃核壳活性炭。实施例3:该实施例与实施例I不同之处在于活化处理温度为500°C，最终得到质量为6. 59g、碘吸附值为915. 03mg/g,、亚甲基蓝吸附值为225mg/g的活性炭。实施例4 该实施例与实施例I不同之处在于活化处理温度为600°C，最终得到质量为6. 62g、碘吸附值为835. 97mg/g、亚甲基蓝吸附值为225mg/g的活性炭。实施例5 该实施例与实施例I不同之处在于活化处理温度为700°C，最终得到质量为6. 50g、碘吸附值为725. 705mg/g、亚甲基蓝吸附值为225mg/g的活性炭。实施例6 该实施例与实施例2不同之处在于活化处理时间为Ih,最终得到质量为6. 91g、碘吸附值为886. 67mg/g、亚甲基蓝吸附值为240mg/g的活性炭。实施例7 该实施例与实施例2不同之处在于活化处理时间为I. 5h,最终得到质量为6. 91g、碘吸附值为906. 17mg/g、亚甲基蓝吸附值为240mg/g的活性炭。实施例8:该实施例与实施例2不同之处在于活化处理时间为2. 5h,最终得到质量为6. 90g、碘吸附值为1000. 42mg/g、亚甲基蓝吸附值为255mg/g的活性炭。实施例9 该实施例与实施例2不同之处在于活化处理时间为3h,最终得到质量为6. 87g、碘吸附值为921. 43mg/g、亚甲基蓝吸附值为270mg/g的活性炭。实施例10 该实施例与实施例2不同之处在于活化处理时间为3. 5h,最终得到质量为6. 90g、碘吸附值为921. 86mg/g、亚甲基蓝吸附值为270mg/g的活性炭。实施例11 该实施例与实施例2不同之处在于长柄扁桃核壳与纯磷酸的质量比为1:0. 5，最终得到质量为7. 16g、碘吸附值为798. 05mg/g、亚甲基蓝吸附值为90mg/g的活性炭。实施例12 该实施例与实施例2不同之处在于长柄扁桃核壳与纯磷酸的质量比为1:1，最终得到质量为7. 03g、碘吸附值为942. 85mg/g、亚甲基蓝吸附值为225mg/g的活性炭。实施例13 该实施例与实施例2不同之处在于长柄扁桃核壳与纯磷酸的质量比为1:2，最终得到质量为6. 92g、碘吸附值为1013. 38mg/g、亚甲基蓝吸附值为255mg/g的活性炭。实施例14 该实施例与实施例2不同之处在于长柄扁桃核壳与纯磷酸的质量比为1:2. 5，最终得到质量为6. 90g、碘吸附值为997. 09mg/本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种长柄扁桃核壳活性炭的制备方法，其特征在于，方法的步骤如下：步骤一，将粉碎后的长柄扁桃核壳浸泡于质量浓度为30%？80%的磷酸溶液中并置于100？110℃条件下使磷酸浸渍到长柄扁桃核壳中，得到浸渍有磷酸的长柄扁桃核壳；其中，长柄扁桃核壳与磷酸的质量比为：1：（0.5？2.5）；步骤二，将浸渍有磷酸的长柄扁桃核壳于300？700℃的无氧条件下或300？700℃的缺氧条件下活化处理1？3.5h，得到活化料；步骤三，将活化料清洗至PH为6？7后进行干燥即得长柄扁桃核壳活性炭。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘永军，杨丹，张弛，张应龙，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：