[发明专利]一种复合活性炭超滤滤芯以及制备方法

说明书

本发明涉及一种复合活性炭超滤滤芯以及制备方法，由以下质量百分比的原料制备而成：50％～60％的花生壳活性炭；10％～20％的高岭土；10％～15％的氧化石墨烯粉末；5％～15％的硅藻土；5％～10％的食用级聚乙烯；其中，以上各组分的重量百分含量之和为100％。本发明将花生壳活性炭、高岭土、氧化石墨烯粉末、硅藻土、食用级聚乙烯进行混合，球磨后进行注浆烧结成型，制得复合活性炭超滤滤芯，高岭土、硅藻土和氧化石墨烯粉末通过协同作用，增强了滤芯的强度和净化效果。制备方法简单易行，活性炭的原料花生壳易得，成本低廉，去除污染能力强，使用寿命长。

技术领域

本发明涉及一种净水器滤芯的制备方法，具体涉及一种复合活性炭超滤滤芯以及制备方法。

背景技术

活性炭是主要是用煤、木材等含碳物质，经300～400℃碳化和920～960℃高温活化制得，具有很大的比表面积，是一种性能优良的吸附剂，广泛应用于污水处理、空气净化等方面。但因原材料较贵，能耗很高，导致活性炭价格昂贵。

花生是我国主要的油料作物，其产量居世界首位。花生壳常作为废物扔掉或烧掉，造成了很大的资源浪费和环境污染。花生壳主要成分是碳，可作为活性炭原料。

目前，无论是采用挤出成型法还是烧结成型来制备的单一花生壳活性炭棒滤芯，过滤精度不是很高，滤芯的机械强度也有待进一步提高。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种复合活性炭超滤滤芯的制备方法，将花生壳活性炭、高岭土、氧化石墨烯粉末、硅藻土、食用级聚乙烯进行混合，球磨后进行注浆烧结成型，制得复合活性炭超滤滤芯，高岭土、硅藻土和氧化石墨烯粉末通过协同作用，增强了滤芯的强度和净化效果。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种复合活性炭超滤滤芯，由以下质量百分比的原料制备而成：

50％～60％的花生壳活性炭；

10％～20％的高岭土；

10％～15％的氧化石墨烯粉末；

5％～15％的硅藻土；

5％～10％的食用级聚乙烯；

其中，以上各组分的重量百分含量之和为100％。

进一步地，花生壳活性炭是由花生壳粉末经过碳化活化制得。

进一步地，硅藻土的平均颗粒粒径为5～8μm，高岭土的平均颗粒粒径为3～6μm；氧化石墨烯粉末的平均颗粒粒径为2～5μm，食用级聚乙烯的粒度为200目。

一种复合活性炭超滤滤芯的制备方法，花生壳活性炭的制备包括以下步骤：

(1)花生壳的预处理：将花生壳水洗，烘干后，使用粉碎机粉碎，筛分，制成花生壳粉末，取30～50目花生壳置于干燥器中备用。

(2)用活化剂浸渍花生壳：将步骤1得到的花生壳粉末加入到质量分数为60％的磷酸溶液中搅拌，花生壳粉末与磷酸溶液的质量比为1:3～5，水浴加热至50～60℃，浸渍10～12h，真空干燥后，研磨处理，得到花生壳活性原料；

(3)炭活化得到半成品活性炭：将步骤2得到的花生壳活性原料放到坩埚中，将坩埚放入马弗炉中，在氮气保护下高温煅烧，加热温度为400～600℃，加热时间为1～2h，升温速率为5～10℃/min，氮气流速为40～60mL/min，得到半成品活性炭；

(4)精制得到活性炭成品：对半成品活性炭先用2～5mol/L盐酸清洗后再用蒸馏水洗涤至pH＝7，在100～120℃烘箱中烘干，研磨，筛分，即得花生壳活性炭成品。

一种复合活性炭超滤滤芯的制备方法，包括以下步骤：