[发明专利]一种亚毫米级聚苯乙烯基球状活性炭及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种亚毫米级聚苯乙烯基球状活性炭的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将反应单体苯乙烯和二乙烯苯按质量比1:8～8:1充分混合，得到混合单体，并在混合单体中加入引发剂过氧化二苯甲酰和致孔剂正戊烷，充分搅拌后形成油相A，其中，所述的过氧化二苯甲酰的质量占混合单体质量的0.5%～3%，所述的正戊烷的质量占混合单体质量的0.1%～2%；在去离子水中加入分散剂明胶和氯化钠，缓慢加热并充分搅拌形成水相B，其中，所述的去离子水与混合单体的质量比为20:1～2:1，所述的明胶的质量占去离子水质量的0.2%～2%，所述的氯化钠的质量占去离子水质量的1%～10%；将上述配置好的油相A缓慢加入水相B中，充分排除氧气后加热至70^oC～100^oC，恒温1h～5h，过滤，真空干燥，经 24目和60目过筛后得聚苯乙烯基微球；

（2）将上述聚苯乙烯基微球溶胀于四氯化碳中，加入催化剂，固化成型，制得超交联热固性聚苯乙烯基树脂球，其中，所述的聚苯乙烯基微球：四氯化碳的质量比为1:1～1:100，所述的催化剂：聚苯乙烯基微球的质量比为0.2:1～2:1；

（3）将上述热固性聚苯乙烯基树脂球置于饱和氯化钠溶液中浸泡24h，并依次用5%的稀盐酸和5%氢氧化钠溶液洗涤，最后用去离子水清洗至中性，干燥；

（4）在惰性气体保护下将洗涤后的热固性聚苯乙烯基树脂球升温至500^oC～800^oC下炭化，恒温1h～10h，制得聚苯乙烯基炭球；

（5）将聚苯乙烯基炭球在750^oC～950^oC温度下通入水蒸气活化，制得聚苯乙烯基球状活性炭；

（6）对上述聚苯乙烯基球状活性炭进行表面改性，在300^oC～500^oC空气中氧化0.5h～8h，然后在700^oC～800^oC氮气条件下热处理0.5h～8h。

2.根据权利要求1所述的亚毫米级聚苯乙烯基球状活性炭的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，油水混合相升温速率为1^oC/min～20^oC/min。

3.根据权利要求1所述的亚毫米级聚苯乙烯基球状活性炭的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，固化反应温度为40^oC～80^oC，固化反应时间为1h～10h。

4.根据权利要求1所述的亚毫米级聚苯乙烯基球状活性炭的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述催化剂是无水三氯化铝或无水三氯化铁。

5.根据权利要求1所述的亚毫米级聚苯乙烯基球状活性炭的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，所述的炭化升温速率为1^oC/min～10^oC/min。

6.根据权利要求1所述的亚毫米级聚苯乙烯基球状活性炭的制备方法，其特征在于，步骤（5）中，所述的水蒸气与聚苯乙烯基炭球的质量比为0.5:1～5:1，所述的活化反应时间为1h～2h。