[发明专利]一种杂原子改性白酒糟基活性炭及其制备方法

说明书

本发明公开了一种杂原子改性白酒糟基活性炭及其制备方法。该方法包括以下步骤：(1)将干燥后的白酒糟粉碎，然后将其与硬模板混合，再加入杂原子化合物，研磨混合均匀；(2)在氮气保护气体氛围下，将上述混合物放在550～950℃管式炉中高温焙烧1～3h，冷却至室温后，用10％～40％氢氟酸浸泡10～24h去除硬模板，过滤、洗涤后在100℃下干燥即可。本发明方法简便、快捷、易操作，制备的改性白酒糟基活性炭一种介孔碳材料，孔径分布集中和比表面积大，在催化过硫酸盐氧化去除水体中有机污染物方面体现良好催化活性。

技术领域

本发明属于活性炭制备技术领域，具体涉及一种杂原子改性白酒糟基活性炭及其制备方法。

背景技术

我国是世界上白酒生产量最大的国家，随着白酒产业快速良好的发展，白酒酿造过程中不可避免会产生大量的白酒糟。大量白酒糟堆砌放置不仅严重占用有限的土地资源，还会因为白酒糟的腐烂变质对大气、土壤、地表水和地下水造成污染。白酒糟本身由于发酵不完全等原因，仍有较高的粗纤维、粗灰分、无氮浸出物、粗淀粉、粗蛋白和微量元素等营养物质。因此，实现白酒糟的资源化利用，不仅可以提高酿酒企业的经济利益，而且还可以实现环境保护和固体废物资源化利用。目前，白酒糟资源化途径主要集中在生产饲料、农肥、培养食用菌、生物质能源、制备生物质基活性炭等方面。

在已有利用白酒糟制备生物质基活性炭报道中，更多的是直接采用高温碳化后采用KOH或水蒸气活化得到活性炭，而缺少一种工艺简单的氮、磷、硫等杂原子改性的白酒糟基活性炭制备方法，而杂原子改性处理活性炭是一种有效提高活性炭催化活性或吸附活性的手段。因此，本发明采用白酒糟与硬模板剂、杂原子化合物共混，之后高温炭化、去硬模板剂得到杂原子改性白酒糟基活性炭，并用于有机废水中有机污染物的催化过硫酸盐氧化降解，实现白酒糟高效资源化利用。

发明内容

针对白酒糟资源化和水体有机污染物处理的紧迫性，本发明提供一种杂原子改性白酒糟基活性炭及其制备方法，可有效的对白酒糟进行再利用。

为实现上述目的，本发明制备改性白酒糟基活性炭所采用的技术方案是：

一种杂原子改性白酒糟基活性炭的制备方法，包括以下步骤：

(1)将干燥后的白酒糟粉碎，并与硬模板剂混合，再加入含氮杂原子化合物、含硫杂原子化合物或含磷杂原子化合物，研磨混合均匀；

(2)在氮气保护气体氛围中，于550～950℃的条件下焙烧步骤(1)所得产物1～3h，待其冷却至室温后置于酸液中浸泡10～24h，然后过滤洗涤后干燥即可。

进一步地，步骤(1)中白酒糟粉碎后的粒径为50～200目。

进一步地，步骤(1)中白酒糟与硬模板剂质量比为4～10。

进一步地，步骤(1)中硬模板剂为纳米二氧化硅或分子筛。

进一步地，步骤(1)中白酒糟与含氮杂原子化合物、含硫杂原子化合物或含磷杂原子化合物的质量比均为20～60。

进一步地，步骤(1)中含氮杂原子化合物为双氰胺、三聚氰胺、氯化铵或尿素。

进一步地，步骤(1)中含硫杂原子化合物为硫化钠、硫化钾或噻吩。

进一步地，步骤(1)中含磷杂原子化合物为磷酸二氢钾、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢钠或磷酸。

进一步地，步骤(2)中酸液为氢氟酸，其质量分数为10％～40％，浸泡时间为15～24h。

上述方法制备得到的活性炭。

本发明的有益效果为：