[发明专利]一种竹木屑净水用活性炭的制备方法

说明书

本发明涉及活性炭制作技术领域，尤其涉及一种竹木屑净水用活性炭的制备方法，包括以下步骤：（1）去杂、（2）冷藏碎化、（3）粉碎、（4）活化、（5）碳化、（6）氧化、（7）改性、（8）干燥。本发明通过软化细胞壁，使得低温冷冻下竹木屑细胞更容易被其中的水结成的冰晶刺破，将竹木屑中的纤维碎化。通过粉碎，将竹木屑组织最大化打散，在高温碳化之后，活性炭的强度更高，孔隙率更高，有更多的结构容纳活性基团，可以显著增强活性炭在溶液中的稳定性，提高活性炭的吸附效果。

技术领域

本发明涉及活性炭制作技术领域，尤其涉及一种竹木屑净水用活性炭的制备方法。

背景技术

活性炭是一种吸附能力很强的功能性炭材料，其具有特殊的微晶结构、孔隙发达、比表面积巨大，因此被作为优良的吸附剂，具有物理吸附和化学吸附的双重特性，可以有选择的吸附液相和气相中的各种物质，以达到脱色精制、消毒除臭和去污提纯等目的，已广泛应用于食品、饮料、医药、水处理、气体净化与回收、化工、冶炼、农业等领域。近年来，随着经济的不断发展和人们生活水平的逐步提高，人们对空气、食品、药品、饮用水的安全性、纯净度等生存环境提出更高要求，活性炭的市场需求不断扩大。对活性炭需求量急增，而且对活性炭的吸附性、可控性、安全性要求越来越高。因此竹质活性炭以微孔构造明显，易于形成固体物炭比表面积、吸附性能和孔径分布等方面都有其自身的特点，使其成为发展的重点。

并且水质污染中，如何高效去除可溶性杂质是首要解决的问题，特别是随着电子产品的使用，生活中丢弃的电池、电子设备带来的汞污染，已经成为不得不解决的问题之一。竹制活性炭因为其优异的性能，是当前水质处理的研究热点之一。但是，如何针对性的提高活性炭的杂质吸附效果，现在的技术手段大概分成两种，物理改性与化学改性，其优缺点也极为明显。如专利号为CN201710572572.0一种孔径可控的竹质活性炭及其制备方法，通过将竹质材料微细化处理后，与壳聚糖凝胶混炼，使壳聚糖凝胶均匀分散于竹质材料中，进一步与柠檬酸捏合使柠檬酸塑化竹质内部，然后通过胶体磨剪切挤压机使竹材在低温下连续剪切活化，再在高温下用水蒸汽活化，水洗后烘干，得到孔径可控的竹质活性炭。该方法在活性炭形成过程中可控制孔径大小，得到高品质活性炭；但是其缺乏对活性炭的基团改性，使得活性炭的离子吸附功能极为有限，又如专利号为CN201710583645.6一种物理活化制备中孔竹质活性炭的方法，将竹材粉碎成竹屑，加入氨基磺酸固体，研磨细化，得混合粉末；将混合粉末加入到造粒机中得到规整的竹材颗粒；将竹材颗粒在缺氧条件下干馏炭化，得到炭化竹炭；将炭化竹炭粉碎，过筛，在高温条件下采用蒸汽、气体活化法进行活化，得到中孔竹质活性炭；其主要使用蒸汽活化，虽然偏重于物理改性，但是高温下的水蒸气的与活性炭的化学键连接也算化学改性，所以其兼顾两者但是针对性不强，导致活性炭的吸附性不能最优化。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供了一种竹木屑净水用活性炭的制备方法，以提高活性炭对水质的净化效果，该方法包括以下步骤：

（1）去杂

将竹木屑与其质量5-8倍的去离子水混合，在50-90℃下搅拌20-30min，用200-300目的滤布过滤，滤渣再经其质量3-4倍的稀盐酸溶液常温浸泡30-50min，在50-55℃下搅拌8-10min；再次过滤，将滤渣减压干燥至水分含量为25-30%；

（2）冷藏碎化

将上一步处理过的竹木屑放置到冷藏室中，以8-12℃/min的降温速度将温度降低到-15℃，冷藏20-30min；以3-5℃/min的降温速度将温度降低至-25℃，继续冷藏2-5h；然后取出，用700-800W的微波将竹木屑的温度升高至30-50℃，静置20-30min，减压干燥使得竹木屑的含水量降低至13-15%；

（3）粉碎

将竹木屑在10-15℃下粉碎为20-30目的粗粉，将粗粉继续粉碎，过100-150目筛得到竹木屑细粉；

（4）活化