[发明专利]一种提高核桃壳基活性炭甲苯吸附突破时间的改性方法

说明书

本发明涉及VOCs吸附领域，提供了一种提高核桃壳基活性炭甲苯吸附突破时间的改性方法，包括以下步骤：步骤一：将核桃壳洗净、粉碎、过筛、除杂，置于烘箱中恒温烘干；步骤二：高温烧结，得到B‑AC；步骤三：与KOH混合，再次烧结，完成化学活化；步骤四：在HCl溶液中浸泡以去除灰分和杂质，即得到K‑AC；步骤五：超声，过滤，恒温烘干后得到目标活性炭ACs。本发明的改性方法绿色高效，操作方便，成本较低，可利于大规模制备。

技术领域

本发明涉及VOCs吸附领域，具体涉及一种提高核桃壳基活性炭甲苯吸附突破时间的改性方法。

背景技术

O₃已成为导致部分城市空气质量超标的首要因子。VOCs是形成O₃的重要前体物，主要存在于企业原辅材料或产品中，大部分易燃易爆，部分属于有毒有害物质，加强VOCs治理是现阶段控制O₃污染的有效途径，也是帮助企业实现节约资源、提高效益、减少安全隐患的有力手段。

VOCs处理方法主要有吸附吸收、冷凝、膜分离、等离子体分解、催化氧化、直接燃烧和生物降解。挥发性有机化合物可以通过吸附聚集，吸附材料可以通过热解吸或真空解吸重复使用。吸附技术被认为是一种有效和经济的控制策略，因为它具有回收和再利用吸附材料和挥发性有机化合物的潜力。活性炭因其具有比表面积大、官能团丰富、化学稳定性好、机械强度高、耐酸碱等良好的物理化学性能而成为应用最广泛的吸附材料。

改性活性炭的方法有很多种，比如增加表面官能团等，但是大多面临着方法复杂且会造成二次污染的情况。本发明通过化学和物理改性，改变其活性炭的比表面积及孔径结构分布等，以达到增大吸附突破时间和吸附量，工艺高效绿色。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种提高核桃壳基活性炭甲苯吸附突破时间的改性方法。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：

一种提高核桃壳基活性炭甲苯吸附突破时间的改性方法，高效绿色，成本低，易于操作的优点。

一种提高核桃壳基活性炭甲苯吸附突破时间的改性方法，包括以下步骤：

步骤一：将核桃壳洗净、粉碎、过筛、除杂，置于烘箱中恒温烘干，得到核桃壳颗粒；

步骤二：将步骤一得到的核桃壳颗粒高温烧结，得到B-AC；

步骤三：将步骤二得到的核桃壳碳化后的碳B-AC与KOH混合，再次烧结，完成化学活化，得到KOH活化后的碳；

步骤四：将步骤三得到的KOH活化后的碳，在HCl溶液中浸泡以去除灰分和杂质，再用去离子水洗涤至中性，之后放入恒温烘箱干燥过夜，即得到化学活化后的活性炭K-AC；

步骤五：再将步骤四得到的K-AC置于乙醇溶剂中在10-20min及功率为10-40kHz下进行超声，过滤，恒温烘干后得到目标活性炭ACs。

优选地，所述步骤一中，核桃壳过筛的目数为30-40目。

优选地，所述步骤一中，除杂是使用去离子水洗涤去除杂质，置于烘箱中恒温。

优选地，所述步骤二中，烧结是在管式炉内进行，升温速率是4℃/s，升温温度是600℃，烧结是在氮气的气氛下进行，烧结时间是1h。

优选地，所述步骤三中，B-AC与KOH混合以1:3的质量比混合。

优选地，所述步骤三中，再次烧结是在管式炉内进行，升温速率是4℃/s，升温温度是 800℃，烧结是在氮气的气氛下进行，烧结时间是1h。

优选地，所述步骤四中，HCl溶液的浓度是5mol/L，浸泡时间是8h。