[发明专利]榴莲壳活性炭及其制备方法

说明书

本发明涉及活性炭制备技术领域，尤其是一种榴莲壳活性炭及其制备方法，包括以下步骤：将榴莲壳洗净、烘干、破碎后，经H₃PO₄改性后炭化，得到的炭化料与复合活化剂混合研磨，在惰性气体条件下加热活化，冷却后得到活化料。将活化料用4‑6wt％的盐酸浸泡，过滤，用去离子水洗涤至滤液pH＝7，干燥，即得高比表面积的榴莲壳活性炭。本发明将废弃的榴莲壳合理资源化利用，保护了生态环境；采用H₃PO₄改性榴莲壳粉末，增大了比表面积，提高了吸附效果；采用复合活化剂节省了成本；使用微波加热缩短了活化时间，内部加热，加热均匀，提高了活化效率，做到了节能环保。

技术领域

本发明涉及活性炭制备技术领域，具体领域为一种榴莲壳活性炭的制备方法。

背景技术

活性炭作为一种具有发达孔隙结构的炭材料，具有非常稳定的物理化学性质，并具有导电、吸附性能优异、耐高温、传热、耐酸碱等一系列优点被广泛应用于液相和气相的吸附、精制、分离、脱色、催化等领域，在食品、化工、医药、环保等方面有巨大的意义。尽管活性炭是一种优良的吸附剂，但由于它的再生成本昂贵，使它的应用受到了限制。

目前活性炭大多采用石油燃料及木材为它的原料，随着石油燃料和木材资源的不断减少，制备成本越来越高。而且木材的大量砍伐与石油的过度开采也严重破坏了生态。

每消耗1000t的榴莲会产生583t的榴莲壳，我国每年进口榴莲超60万吨，产生的榴莲壳量是巨大的，将它们利用起来，产生的经济效益和利用潜力是非常可观的。

微波加热法，微波加热机制源于极性分子转动和离子迁移。在微波炉中，磁控管辐射出的微波在腔内形成微波能量场，并以每秒高达数亿次的高速改变方向，而极性分子或离子会随着微波能量场的变化而重新进行排列，于是极性分子或是离子由于相互摩擦、碰撞而产生热量。其与传统的电加热方法相比，微波加热能直接作用于物料内部的分子或离子。导致偶极分子旋转和离子迁移，响应快速，并具有选择性、整体性、均匀性等优点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种榴莲壳活性炭及其制备方法，工艺简单、操作方便，不需要耗费大量能源，制得的活性炭吸附效果好。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种榴莲壳活性炭的制备方法，包括以下步骤：

(1)将榴莲壳洗净、烘干、破碎后用高速多功能粉碎机粉碎至60-100目；

(2)将粉碎后的榴莲壳用浓度为20-60％的H₃PO₄溶液浸渍12-60h，置于管式炉中加热炭化，然后冷却至室温，得到炭化料；

(3)将炭化料用蒸馏水洗净后放入干燥箱干燥至恒重，与复合活化剂混合研磨，置于微波炉中进行微波处理，结束后冷却至室温取出，得到活化物；

(4)将活化物用稀盐酸酸洗，再水洗至中性，最后干燥，过筛后即得。

其中，步骤(2)中，所述炭化温度为400-600℃，时间为90-150min。

其中，步骤(3)中，复合活化剂为KOH&KHCO₃、KOH&NaOH或者KOH&K₂CO₃。

其中，步骤(3)中，所述榴莲壳与复合活化剂的炭碱比为1:2-6。

其中，步骤(3)中，所述微波功率为500-900W，时间为10-20min。

其中，步骤(4)中，所述酸洗为采用浓度为4-6wt％的稀盐酸酸洗。