[发明专利]一种用苎麻麻杆制备活性炭的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用苎麻麻杆制备活性炭的方法。

背景技术

活性炭在催化、吸附、新能源等领域具有广阔的应用前景，它具有比表面积大、导电和导热性佳，化学稳定性好，价格便宜等特点，受到人们的广泛关注。目前国内制备活性炭主要以木材、优质煤等为原料，生产成本较高。近年来利用各种工农业废弃物如椰壳、杏仁壳、核桃壳、谷壳等已被广泛报道用于制备活性炭。而以麻类植物为原料制备活性炭的研究只是在最近才有一些报道。我国是麻的主产国，工业上主要是利用麻纤维制造纺织品或造纸。同时，长期以来农民在收割完苎麻韧皮纤维后，将麻杆废弃在田间、地头，造成大量的浪费，这样不仅妨碍后续的耕作，还影响作物的生长；有的地区为了解决这一问题，采取焚烧方法，此方法既污染了空气，又对空中的飞行器造成安全隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用苎麻麻杆制备活性炭的方法，该方法制得的活性炭中孔发达，碘吸附和亚甲基兰吸附值高。

本发明所采用的技术方案是：一种用苎麻麻杆制备活性炭的方法，具体步骤包括：

（1）将苎麻麻杆用水清洗数次以去除麻杆上附着的杂质，烘干并切割后，于粉碎机中粉碎至麻杆粒径为50-200目的颗粒，在加热设备中400-600℃炭化60-120分钟，待其冷却至室温取出，即得到具有一定空隙结构的初炭；

（2）将上述的初碳置于重量百分比浓度为30%-70%的浸渍溶液浸渍12小时，浸渍比为1-4，用离心机脱水后得到苎麻麻杆炭化颗粒；

（3）将上述苎麻麻杆炭化颗粒置于管式炭化炉中，按照5-20 ℃ /分钟的升温速度加热到700-900℃，再保温45-120分钟，待其冷却至室温取出，用酸或碱中和后用纯水清洗至pH值为6.5-7，烘干后即得到以苎麻麻杆为原料的活性炭。

更进一步的方案是，所述步骤（1）中苎麻麻杆粉碎后麻杆粒径小于2mm。

更进一步的方案是，所述步骤（2）中浸渍溶液重量百分比浓度为60%。

更进一步的方案是，所述浸渍溶液与初炭的浸渍比为1。

更进一步的方案是，所述浸渍溶液用的活化剂是指H₃PO₄、KOH、NaOH、ZnCl₂、K₂CO₃和K₂HPO₄中的一种。

文中所述的室温为25℃，所述的浓度为重量百分比浓度。

苎麻麻杆中主要成分的含量为：纤维素44%，木质素23.22%，半纤维素21.74%，果胶酸钙5.75%，灰分2.72%，加上麻杆是中空的杆状结构，因此苎麻麻杆是天然、来源丰富、价格低廉的加工活性炭的优质原料。

本发明的有益效果在于：1、该制备工艺简单、经济、环保，符合清洁生产和循环经济发展的要求，具有良好的应用前景。2、该制备方法所得的活性炭中孔发达，碘吸附和亚甲基兰吸附值高。

附图说明

图1是用苎麻杆制备活性炭的工艺流程框图。

图2是用KOH活化按照实施例3方法制备的苎麻麻杆活性炭的电镜扫描图。

具体实施方式

下面结合图1进一步说明本发明的实施例。

本发明实施例中的苎麻麻杆均取自武汉纺织大学咸宁苎麻种植基地，该基地采用的品种是中国农业科学院湖南麻类科学研究所生产的中苎1号。

实施例1

将苎麻麻杆用水清洗数次以去除麻杆上附着的杂质，于105±5℃烘干，切割后于粉碎机中粉碎，至麻杆粒径为50-200目；并将其干燥的苎麻麻杆原料颗粒置于浓度为60%的H₃PO₄溶液浸渍12h，浸渍比为1，用离心机脱水后得到苎麻麻杆炭化颗粒。然后将这些炭化颗粒置于管式炭化炉中进行高温活化处理。升温速率10℃ /分钟，到设定温度700℃后保温1小时，待其冷却至室温取出。用盐酸和70℃蒸馏水清洗至滤液pH值为6.5-7，烘干后即得到以苎麻麻杆为原料的活性炭。

实施例2