[发明专利]玉米秸秆石墨烯活性炭制备工艺

说明书

本发明公开了玉米秸秆石墨烯活性炭制备工艺，包括以下步骤：S1、将玉米秸秆送入中高频电热炉制取初级活性炭；S2、将玉米爆花粉用天然气吹送进入熔铜催化器内催化制取高纯度的石墨烯；S3、将石墨烯与初级活性炭混合制取功能性石墨烯活性炭；S4、对中高频电热炉和熔铜催化器产生的尾气进行再利用。本发明与现有技术相比的优点在于：本发明结构合理，工艺简单，降低石墨烯生产成本，增加功能性石墨烯活性炭产出，拓展石墨烯活性炭应用空间。

技术领域

本发明涉及石墨烯活性炭生产技术领域，具体是指玉米秸秆石墨烯活性炭制备工艺。

背景技术

活性炭是一种黑色多孔的固体炭质，经炭化、活化生产，主要成分为碳，并含少量氧、氢、硫、氮、氯等元素，普通活性炭的比表面积在500～1700m2/g间，具有很强的吸附性能，为用途极广的一种工业吸附剂，活性炭按材质可分为木质活性炭、煤质活性炭、椰壳活性炭、果壳活性炭等，未来，受环保及煤炭行业供给侧改革的影响，煤质活性炭的产量将出现下滑；而木质活性炭、椰壳活性炭等产品的产量将稳步提升，由于公众对于空气及水污染会对健康造成危害的意识越来越强，使得全球对活性炭的需求持续增长，活性炭在工业、食品饮料、污水处理等领域的应用将继续增长，未来活性炭在环境保护领域的应用将越来越多，典型的应用有：药用、食品用、有机溶剂回收、脱硫脱硝、有机蒸汽的吸附浓缩及催化燃烧、污水处理和深度净化等，随着世界人口数量的不断增长、水污染情况不断加剧，使得污水处理受到空前的关注，人们在积极寻找污水处理与利用的方法，基于比表面积大、强度高、化学稳定性好、可修饰性强以及导电性好等优点，石墨烯不仅可很好的吸附水中的有机溶剂、重金属等污染物，还可作为催化剂载体，催化水中污染物的降解，因而作为污水处理材料被人们广泛研究，但是现有设备生产石墨烯活性炭功能单一，能耗大，成本投入高，不利于环保。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服以上技术缺陷，提供一种工艺简单，生产成本低的玉米秸秆石墨烯活性炭制备工艺。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：玉米秸秆石墨烯活性炭制备工艺，包括以下步骤：

S1、将玉米秸秆送入中高频电热炉制取初级活性炭；

S2、将玉米爆花粉用天然气吹送进入熔铜催化器内催化制取高纯度的石墨烯；

S3、将石墨烯与初级活性炭混合制取功能性石墨烯活性炭；

S4、对中高频电热炉和熔铜催化器产生的尾气进行再利用。

本发明与现有技术相比的优点在于：一是工艺简单，生产成本低，尤其降低了石墨烯的生产成本，二是通过加入石墨烯增加了活性炭的导电性和表面积，增加吸附性，生产出功能性石墨烯活性炭，拓展了活性炭的应用空间，另外对生产过程中的尾气循环再利用，有利于环保且减少能耗。

作为改进，S1中玉米秸秆采用细度为200目以上的玉米秸秆粉，以微小的粉末状有利于在中高频电热炉中受热。

作为改进，S1中中高频电热炉温度300-650℃，合理的温度有利于生产出初级活性炭。

作为改进，S2中熔铜催化器内温度1050-1500℃，合理的温度有利于生产出石墨烯。

作为改进，S3中石墨烯质量份为0.05-5％，确定石墨烯与活性炭的配比，便于产出优质的石墨烯活性炭。

作为改进，S3中功能性活性炭包括石墨烯光触媒空气净化活性炭、石墨烯分子筛活性炭、石墨烯脱硫脱硝活性炭和石墨烯硅碳活性炭，所述的石墨烯光触媒空气净化活性炭通过添加纳米二氧钛涂层制取，所述的石墨烯分子筛活性炭通过添加沸石粉制取，所述的石墨烯脱硫脱硝活性炭通过添加氢氧化钙制取，所述的石墨烯硅碳活性炭通过添加工业硅制取，增加石墨烯活性炭的功能性特性，拓展石墨烯活性炭的应用空间。

附图说明