[发明专利]一种芋叶柄基活性炭及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及活性炭及其制备方法，具体涉及一种芋叶柄基活性炭及其制备方法。

背景技术

活性炭是一种具有丰富空隙结构和巨大比表面积的炭质吸附材料，被广泛应用于工业、农业、国防、交通、医药卫生、环境保护等领域，尤其是近年来随着环境保护要求的日益提高，使得国内外活性炭的需求量越来越大，逐年增长。随着人们对循环经济和环保材料的重视，人们逐渐注重对纤维吸附材料的研究，而农业秸秆作为大量纤维材料的载体，富含纤维素、木质素，且成本低，将农业秸秆改性制备成离子吸附剂是研究纤维吸附材料的重点方向之一。

已有大量文献报道了利用农业秸秆制备活性炭的方法，例如中国发明专利CN200710062150公开了一种玉米秸秆活性炭制备工艺，CN200710015048公开了一种沙草秸杆活性炭的制备方法，CN200710015673提供了一种水枝锦秸秆活性炭的制备方法，但芋叶柄制备活性炭的制备未见报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种芋叶柄基活性炭及其制备方法，将芋叶柄经活化、炭化制备芋叶柄基活性炭的方法，提供经济性、高吸附性的活性炭，制备过程简单，效率高，成本低，克服了农业废料污染化的问题，同时活性炭在吸附生活废水中大量氨氮以后，还可作为“绿色”肥料进行还田处理，达到农业废料资源化的目的。

具体技术方案如下：

一种芋叶柄基活性炭，比表面积为922.600m².g^-1，孔容为0.068cc.g^-1，孔径为18.471nm。

一种芋叶柄基活性炭，比表面积为437.825m2.g^-1，孔容为0.052cc.g^-1，孔径为18.664 nm。

上所述的芋叶柄基活性炭的制备方法，包括如下步骤：

（1）将芋叶柄粉浸渍在氢氧化钾溶液中；

（2）抽滤干燥；

（3）充氮气隔氧条件下炭化；

（4）再将所述炭化的芋叶柄粉二次活化处理。

进一步地，步骤（1）中芋叶柄粉采用如下步骤制备：将芋叶柄在100℃下干燥至恒重，通过筛选，粉碎，筛分制成60目芋叶柄粉。

进一步地，步骤（1）中将芋叶柄粉在氢氧化钾溶液中浸渍24h，步骤（2）中再将其抽滤出，烘干。

进一步地，步骤（3）中将活化后的芋叶柄细粉，移至马弗炉，在充氮气隔氧条件下500℃加热炭化，20min。

进一步地，步骤（4）中800℃活化处理20min。

进一步地，进一步包括步骤（5）：将炭化、活化后的颗粒用蒸馏水洗涤至pH 6～7，在90℃下干燥4h，得到芋叶柄活性炭。

进一步地，将所述炭化芋叶柄粉，活化处理，洗净，干燥，得活化芋叶柄基活性炭。

进一步地，利用不同浓度的氧化剂HNO₃-H₂O₂对所述活化芋叶柄基活性炭进行表面改性，得芋叶柄基活性炭。

具体实施方式

下面根据附图对本发明进行详细描述，其为本发明多种实施方式中的一种优选实施例。

一种芋叶柄基活性炭的制备方法，包括以下步骤：

浸渍：将芋叶柄粉浸渍在氢氧化钾溶液中，抽滤，烘干，得含有活化剂氢氧化钾的芋叶柄粉，

炭化：将所述含有活化剂氢氧化钾的芋叶柄粉，移至马弗炉，在充氮气隔氧条件下炭化，得炭化芋叶柄粉，

活化：再将所述炭化芋叶柄粉，活化处理，洗净，干燥，得活化芋叶柄基活性炭，

改性：利用不同浓度的氧化剂（HNO₃-H₂O₂）对所述活化芋叶柄基活性炭进行表面改性，得芋叶柄基活性炭。

根据本发明的方法，所述芋叶柄粉由以下步骤制得：将芋叶柄除去尘土、杂质，干燥，筛分制成芋叶柄粉。

本发明提供一种芋叶柄基活性炭，具有以下特征：比表面积，922.600m².g^-1，孔容，0.068cc.g^-1；孔径，18.471nm。

在优选的实施例中：

（1）将芋叶柄除去尘土杂质，在100℃下干燥至恒重，通过筛选，粉碎，筛分制成60目芋叶柄粉；

（2）按质量比为1：1.43，分别准确称取芋叶柄粉和氢氧化钾，将芋叶柄粉放入氢氧化钾溶液中浸渍，24h，再将其抽滤出，放于烘箱中烘干，备用；