[发明专利]一种茶叶渣活性炭的制备方法

说明书

本发明涉及一种活性炭的制备方法，尤其涉及一种茶叶渣活性炭的制备方法。制备方法包括以下步骤：原料的处理、预活化、研磨、热解碳化、浸、活化、清洗。按照上述制备方法制备得到的茶叶渣活性的碘吸附值为1000‑1600mg/g，亚甲基蓝吸附值不低于280mg/g，比表面积大于2100m²/g，茶叶渣活性炭的得率大于32％。

技术领域

本发明涉及一种活性炭的制备方法，尤其涉及一种茶叶渣活性炭的制备方法。

背景技术

活性炭是具有高比表面积的碳材料，已被广泛用作吸附剂、催化剂和电极，其最多的便是被用作吸附剂，例如用来去除污染气体、去除颜色、废水处理、过滤等。活性炭的高比表面积是由非均质的多孔结构引起的，这些结构使活性炭成为理想的吸附剂。制备活性炭最常见是煤炭、油渣、泥炭、木制纤维素。继而又发展了价格低廉的植物秸秆、椰壳、可可壳、核桃壳、甘蔗渣、木屑等作为制备活性炭的原料。

我国是产茶大国，茶叶渣是茶叶的一部分，人们在饮用完茶后，茶叶渣往往是被丢弃的，人们往往采用焚烧的手段来处理被丢弃掉的茶叶渣，茶叶渣的主要成分有纤维素、茶多酚、糖类等，其本身具有多孔结构，有利于活性炭的微孔形成。

早期使用煤炭、油渣、泥炭、木制纤维素作为制备活性炭的原料，但其价格昂贵，再加上化石燃料和木制纤维素属于不可再生能源，因此利用化石燃料和木制纤维素来制备活性炭存在一定的缺陷。采用焚烧的手段来处理被丢弃掉的茶叶渣造成了环境的污染，茶叶渣的处理破坏了生态环境，而且浪费了可以利用的资源。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明第一个方面提供了一种茶叶渣活性炭的制备方法，包括以下步骤：

S1：原料的处理，将茶叶渣在蒸馏水中浸泡12-18h，清洗并过滤，然后在烘箱中干燥至恒重；

S2：预活化，向经过步骤S1处理后的原料中加入碱性溶液，调pH为7-10，浸渍18-24h后过滤，将过滤后得到的茶叶渣用蒸馏水洗至中性，然后过滤，最后将过滤得到的茶叶渣在真空干燥箱中干燥；

S3：研磨，将预活化得到的茶叶渣磨碎并过筛；

S4：热解碳化，将研磨后的茶叶渣放入真空反应釜中进行活化，真空度为0.02-0.08MPa，加热温度为400-600℃，保温时间为60-180分钟，自然冷却到室温；

S5：浸渍，向经过步骤S4热解碳化后的茶叶渣中加入磷酸水溶液，浸泡40-60分钟，然后将浸渍完后的茶叶渣在真空干燥箱中进行干燥，干燥时的真空度为0.015-0.04MPa，干燥温度为80-100℃，干燥时间为12-18h；

S6：活化，将经过步骤S5处理后得到的茶叶渣放入真空反应釜中进行活化，真空度为0.02-0.08Mpa；

S7：清洗，将活化后的活性炭在盐酸中煮沸30-60分钟，冷却后，用蒸馏水清洗至中性，然后放入真空干燥箱中进行干燥，得到茶叶渣活性炭。

作为本发明一种优选的技术方案，所述步骤S2中的碱性溶液选自碱性金属的氢氧化物、碱土金属的氢氧化物、强碱弱酸盐的水溶液中的一种，碱性溶液的质量浓度为23-42％；

所述步骤S2干燥时的真空度为0.015-0.04MPa，干燥温度为80-100℃，干燥时间为12-18h。

作为本发明一种优选的技术方案，所述碱性金属选自锂、钠、钾、铷、铯、钫中的一种；

所述碱土金属选自铍、镁、钙、锶、钡、镭中的一种；