一种利用椰壳为原料制备活性炭的工艺的制作方法

本发明属于活性炭的，涉及一种利用椰壳为原料制备活性炭的工艺。

背景技术：

1、活性炭是一种经特殊处理的炭，将有机原料（果壳、煤、木材等）在隔绝空气的条件下加热，以减少非碳成分（此过程称为炭化），然后与气体反应，表面被侵蚀，产生微孔发达的结构（此过程称为活化）。由于活化的过程是一个微观过程，即大量的分子碳化物表面侵蚀是点状侵蚀，所以造成了活性炭表面具有无数细小孔隙。

2、亚甲基蓝(mb)是水体中常见的阳离子染料之一，因其毒性强、危害大，在废水处理过程中得到广泛关注。为去除污水中的mb，研究人员采取了吸附、光催化、生物降解等方法。其中，吸附方法因其成本低、效率高、操作简便且吸附剂易于再生等特点，受到研究者的青睐。吸附材料是影响吸附效果的关键因素。壳聚糖、氧化石墨烯、活性炭等吸附材料已被多次报道用于去除mb。然而，传统吸附材料的吸附容量低、成本高、制备工艺复杂、稳定性差、选择性低，这使得它在实际应用中受到限制。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种利用椰壳为原料制备活性炭的工艺，活性炭生产工艺成本低、能耗小。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种利用椰壳为原料制备活性炭的工艺，所述工艺包括以下步骤：

4、1）将椰壳清洗、粉碎、过筛、干燥，得到椰壳颗粒；

5、2）将椰壳颗粒和壳聚糖溶液搅拌混合后，滴加改性溶液后，加热搅拌后，过滤取固体物，洗涤，干燥后，得到预制活性炭；

6、3）将预制活性炭置于反应釜中，加入氨基苯硫酚、去离子水和盐酸搅拌混合后，在惰性氛围下，加入引发剂搅拌反应后，离心取固体物，洗涤，冷冻干燥后，即得。

7、作为本发明的一种优选技术方案，在步骤1）中，所述过筛为过10-20目筛；所述干燥为在105-115℃温度下、干燥12-15h。

8、作为本发明的一种优选技术方案，在步骤2）中，所述壳聚糖溶液由壳聚糖和去离子水组成；所述壳聚糖溶液的质量分数为0.08-0.10%。

9、作为本发明的一种优选技术方案，在步骤2）中，所述椰壳颗粒、壳聚糖溶液和改性溶液的质量比为20-22：80-85：10-12。

10、作为本发明的一种优选技术方案，在步骤2）中，所述改性溶液由锆铝偶联剂和无水乙醇按质量比1.0-1.3：3混合而成。

11、作为本发明的一种优选技术方案，在步骤2）中，所述加热搅拌为在65-75℃温度下、搅拌6-8h；所述干燥为在80-85℃温度下干燥至恒重。

12、作为本发明的一种优选技术方案，在步骤2）中，所述焙烧为在500-520℃下、焙烧3-4h。

13、作为本发明的一种优选技术方案，在步骤3）中，所述预制活性炭、氨基苯硫酚、去离子水、盐酸和引发剂的用量比为6-7g：0.45-0.50ml：90-95ml：0.40-0.42ml：0.82g。

14、作为本发明的一种优选技术方案，在步骤3）中，所述氨基苯硫酚为间氨基苯硫酚；所述引发剂为过硫酸铵。

15、作为本发明的一种优选技术方案，在步骤3）中，所述搅拌混合为在300-350r/min转速下、搅拌30-45min；所述惰性氛围为氮气氛围。

16、本发明的有益效果：

17、本发明制得活性炭的生产工艺成本低、能耗小，最终制得的活性炭通过多种吸附机制的共同作用，进而显著提高对有机染料的吸附能力。

技术特征：

1.一种利用椰壳为原料制备活性炭的工艺，其特征在于，所述工艺包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种利用椰壳为原料制备活性炭的工艺，其特征在于：在步骤1）中，所述过筛为过10-20目筛；所述干燥为在105-115℃温度下、干燥12-15h。

3.根据权利要求1所述的一种利用椰壳为原料制备活性炭的工艺，其特征在于：在步骤2）中，所述壳聚糖溶液由壳聚糖和去离子水组成；所述壳聚糖溶液的质量分数为0.08-0.10%。

4.根据权利要求1所述的一种利用椰壳为原料制备活性炭的工艺，其特征在于：在步骤2）中，所述加热搅拌为在65-75℃温度下、搅拌6-8h；所述干燥为在80-85℃温度下干燥至恒重。

5.根据权利要求1所述的一种利用椰壳为原料制备活性炭的工艺，其特征在于：在步骤2）中，所述焙烧为在500-520℃下、焙烧3-4h。

6.根据权利要求1所述的一种利用椰壳为原料制备活性炭的工艺，其特征在于：在步骤3）中，所述氨基苯硫酚为间氨基苯硫酚；所述引发剂为过硫酸铵。

7.根据权利要求1所述的一种利用椰壳为原料制备活性炭的工艺，其特征在于：在步骤3）中，所述搅拌混合为在300-350r/min转速下、搅拌30-45min；所述惰性氛围为氮气氛围。

技术总结本发明涉及一种利用椰壳为原料制备活性炭的工艺，属于活性炭的技术领域。一种利用椰壳为原料制备活性炭的工艺包括步骤：1）将椰壳清洗、粉碎、过筛、干燥，得到椰壳颗粒；2）将椰壳颗粒和壳聚糖溶液搅拌混合后，滴加改性溶液后，加热搅拌后，过滤取固体物，洗涤，干燥后进行焙烧，得到预制活性炭；3）将预制活性炭置于反应釜中，加入氨基苯硫酚、去离子水和盐酸搅拌混合后，在惰性氛围下，加入引发剂搅拌反应后，离心取固体物，洗涤，冷冻干燥后，即得。本发明制得活性炭的生产工艺成本低、能耗小，最终制得的活性炭通过多种吸附机制的共同作用，进而显著提高对有机染料的吸附能力。技术研发人员：韩初榆,官梅岚受保护的技术使用者：广东韩研活性炭科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23