[发明专利]一种用荔枝核制备的生物质粉末活性炭及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物质活性炭及其制备方法，特别涉及一种用荔枝核制备的微孔发达、比表面积大的生物质粉末活性炭及其制备方法。

背景技术

活性炭（Activated carbon，AC）是一种具有发达孔隙结构和大比表面积的多孔炭素材料，表现出物理化学性能稳定、机械强度高、不溶于水和有机溶剂且可便于再生利用等优点，是一种性能优良的吸附剂和催化剂载体，而被广泛应用于食品加工、冶金、医药、化工、军事、环保与能源等领域。随着社会日新月异的发展，特别是近二十年来全球能源日趋紧张和环境的急剧恶化，活性炭的需求量也逐年急剧增长。根据国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）的分类标准，活性炭的孔隙主要由微孔 (d < 2 nm)，中孔 (2 nm≤ d ≤ 50 nm)和大孔 (d > 50 nm)组成。活性炭的孔隙结构决定着其物理化学性能。不同孔隙结构与制备方法及其制备工艺、制备原料（前躯体）等密切相关。活性炭的制备方法有化学活化、物理活化和物理化学活化法，而制备工艺则包含着活化剂种类的选择、活化温度的高低、活化时间的长短等因素。制备原料（前躯体）有煤、石油焦、合成高分子、木材与各种农业副产物等。其中，由于农业副产物量大、价廉、易得、制炭率高，且利于节约资源与环保，因此，常常是制备活性炭的重要原料。专利和文献查阅表明，诸多农业副产物，如玉米芯、花生壳、稻壳、棉秆、甘蔗渣、黄姜素生产纤维渣、油棕壳、榛子壳、椰壳、山核桃壳与扁桃壳等制备活性炭均有着研究。然而，迄今为止，尚未见有以农业副产物——荔枝核作原料，用氢氧化钾与氢氧化钠作活化剂来制备活性炭的国内外文献研究报道。 

荔枝（Litchi Chinensis Sonn or Leechee）为无患子科（ Sapindaceae）荔枝属常绿乔木植物荔枝（Litchi）的果实，为典型的热带南亚热带水果，分布限于北纬18°～30°范围内，但生产区集中在在北纬22°～24°30'的少数国家和地区。中国是世界栽培荔枝最早和最多的国家，为荔枝的原产地，已有2300多年的栽培历史，是世界第一大荔枝生产国。现我国荔枝主要集中于广东、广西、福建、海南、台湾、四川、云南、贵州和浙江等9省（区），种植面积和产量分别约占世界荔枝总面积及总产量的80%和75%，均居世界首位。 2009年，我国荔枝种植面积和产量分别约为55.7万公顷和169.6万吨，其中广东27.6万公顷，广西21万公顷，福建3.5万公顷，海南2.6万公顷，该4省（区）的荔枝种植面积和年产量总和占我国荔枝种植总面积和总产量的98%以上。目前种植面积仍有增长。此外，除我国外，世界上栽培荔枝的国家（地区）还有印度、泰国、马达加斯加、南非、法属留尼旺、澳大利亚的昆士兰州、毛里求斯等。

目前，荔枝主要以直接食用其果肉为主，而去果皮及肉质假种皮后的果核（占重16%~22%，约27~37万吨/年），即荔枝核（Semen Litchi；Lychee seed）除少量作中药用于于治疗睾丸肿痛、糖尿病、寒疝腹痛、痛经及产后腹痛等外，长期以来，大多数直接用作肥料或被废弃，很少进行深度加工、有效综合利用。事实上，荔枝核主要成分是淀粉、粗纤维、以及少量抗氧化活性物质、多酚和矿物质等，灰分质量分数低于2%，是制备粉末状生物质活性炭的优质原料。

利用农业副产物制备活性炭的产率大约为25~35%，则27~37万吨/年的荔枝核可制备活性炭数万吨/年（按利用率为20%计），该产量数倍于我国目前活性炭厂的年产量。因此，以来源充足的荔枝核为原料制备活性炭，将不仅有利于保护森林资源，节约资源，避免资源浪费，而且可进一步提高荔枝的综合价值，减小环境污染，促进荔枝深加工和荔枝产业的健康发展，进而拓宽农民增收渠道而产生良好的经济价值与社会效益，适合活性炭的工业化生产。

发明内容

本发明的目的是在于提供了一种用荔枝核制备的生物质粉末活性炭及其制备方法。

本发明的该目的将通过下列详细描述和说明来进一步体现和阐述。