本發(fā)明涉及環(huán)保材料技術(shù)領(lǐng)域，具體是脫色用活性炭。
背景技術(shù)：
近年來，隨著工業(yè)的快速發(fā)展和社會各個層面環(huán)保意識的不斷加強，活性炭被廣泛運用于環(huán)保、食品、農(nóng)業(yè)、催化劑應用、電極材料、醫(yī)藥等領(lǐng)域。活性炭產(chǎn)品的市場需求與日俱增的同時，成本因素卻限制了活性炭的應用。因此，尋求價格低廉且儲備量大的原材料、改進活性炭的制備工藝是節(jié)約成本、推廣活性炭生產(chǎn)應用的有效途徑。
活性炭廣泛應用于氣相和液相的脫色、分離、精制等方面。用于糖液脫色是活性炭的主要用途之一，該品種活性炭的用量大。但是工業(yè)上用水蒸氣等物理活化法所生產(chǎn)的活性炭通常不具有焦糖脫色效果，即不能應用于焦糖脫色。
此外，許多居室的封閉式裝修和室內(nèi)所用的裝飾材料造成了室內(nèi)空氣污染，揮發(fā)性有機化合物成為主要的空氣污染物，如甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氨等的濃度遠高于國際標準，這是誘發(fā)多種惡性腫瘤疾病的重要因素之一，對居住者的身心健康造成了嚴重威脅。而且，各種揮發(fā)性有機化合物通常也具有難以接受的氣味。現(xiàn)有活性炭效果差，與其它具有吸附作用的材料復合后才具有較好的效果，處理后甲醛等有機物吸附在活性炭等上，不利于再次利用，對甲醛等有機物無去除效果。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供脫色用活性炭，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
脫色用活性炭，它是經(jīng)過以下步驟制得：
1)將分心木粉碎、過20-60目篩，然后置入質(zhì)量百分含量10-12％的戊二醛水溶液中，加熱至85-90℃，并在該溫度下密封攪拌處理1.8-2h，過濾取出沉淀，烘干后制得分心木預處理料；
2)將分心木預處理料與葉蠟石混合、研磨1-1.2h，然后加入二者質(zhì)量3-5倍的含有丙烯胱胺的醋酸溶液，升溫至75-78℃并在該溫度下超聲處理0.8-1h，然后在90-95℃的溫度下攪拌至干即得混合物a；其中分心木預處理料與葉蠟石的質(zhì)量比為8-10:1，含有丙烯胱胺的醋酸溶液中的丙烯胱胺、醋酸、水的質(zhì)量比為1:3-5:8-10；
3)將混合物a置入馬弗爐中，以11℃/min的升溫速度升溫至220℃，并在該溫度下保溫30-35min，然后以15℃/min的升溫速度升溫至650℃，并在該溫度下保溫20min，然后降溫至420℃并在該溫度下保溫20min即得活性炭。
作為本發(fā)明進一步的方案：步驟1)中，分心木與戊二醛水溶液的質(zhì)量比為1:3-5。
作為本發(fā)明進一步的方案：步驟1)中，攪拌速度為250-300r/min。
作為本發(fā)明進一步的方案：步驟2)中，分心木預處理料與葉蠟石的質(zhì)量比為9:1。
作為本發(fā)明進一步的方案：步驟2)中，含有丙烯胱胺的醋酸溶液中的丙烯胱胺、醋酸、水的質(zhì)量比為1:4:9。
作為本發(fā)明進一步的方案：步驟2)中，攪拌速度為150-200r/min。
作為本發(fā)明進一步的方案：步驟2)中，超聲功率為500w。
活性炭在脫色處理中的應用。活性炭在分解甲醛、苯、甲苯、二甲苯處理中的應用。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
本發(fā)明經(jīng)過上述制備工藝制得的活性炭，比表面積、孔容積增加，吸附性能優(yōu)越，焦糖脫色率可以高達120％，而且本發(fā)明還對滯留于室內(nèi)空氣中，以及家具、墻壁中的甲醛、苯類有害氣體及揮發(fā)性有機物進行氧化降解，效果顯著，可重復多次使用。本發(fā)明制備工藝簡單，強度高、耐水性好，可以實現(xiàn)分心木的再利用，減少浪費和污染，降低了生產(chǎn)成本，具有很好的市場應用前景。
具體實施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
實施例1
本發(fā)明實施例中，脫色用活性炭，它是經(jīng)過以下步驟制得：
1)將分心木粉碎、過20目篩，然后置入質(zhì)量百分含量10％的戊二醛水溶液中，加熱至85℃，并在該溫度下密封攪拌處理1.8h，攪拌速度為250r/min，過濾取出沉淀，烘干后制得分心木預處理料；分心木與戊二醛水溶液的質(zhì)量比為1:3。
2)將分心木預處理料與葉蠟石混合、研磨1h，然后加入二者質(zhì)量3倍的含有丙烯胱胺的醋酸溶液，升溫至75℃并在該溫度下超聲處理0.8h，超聲功率為500w，然后在90℃的溫度下攪拌至干即得混合物a，攪拌速度為150r/min；其中分心木預處理料與葉蠟石的質(zhì)量比為8:1，含有丙烯胱胺的醋酸溶液中的丙烯胱胺、醋酸、水的質(zhì)量比為1:3:8。
3)將混合物a置入馬弗爐中，以11℃/min的升溫速度升溫至220℃，并在該溫度下保溫30min，然后以15℃/min的升溫速度升溫至650℃，并在該溫度下保溫20min，然后降溫至420℃并在該溫度下保溫20min即得活性炭。
實施例2
本發(fā)明實施例中，脫色用活性炭，它是經(jīng)過以下步驟制得：
1)將分心木粉碎、過60目篩，然后置入質(zhì)量百分含量12％的戊二醛水溶液中，加熱至90℃，并在該溫度下密封攪拌處理2h，攪拌速度為300r/min，過濾取出沉淀，烘干后制得分心木預處理料；分心木與戊二醛水溶液的質(zhì)量比為1:5。
2)將分心木預處理料與葉蠟石混合、研磨1.2h，然后加入二者質(zhì)量5倍的含有丙烯胱胺的醋酸溶液，升溫至78℃并在該溫度下超聲處理1h，超聲功率為500w，然后在90-95℃的溫度下攪拌至干即得混合物a，攪拌速度為200r/min；其中分心木預處理料與葉蠟石的質(zhì)量比為10:1，含有丙烯胱胺的醋酸溶液中的丙烯胱胺、醋酸、水的質(zhì)量比為1:5:10。
3)將混合物a置入馬弗爐中，以11℃/min的升溫速度升溫至220℃，并在該溫度下保溫35min，然后以15℃/min的升溫速度升溫至650℃，并在該溫度下保溫20min，然后降溫至420℃并在該溫度下保溫20min即得活性炭。
實施例3
本發(fā)明實施例中，脫色用活性炭，它是經(jīng)過以下步驟制得：
1)將分心木粉碎、過20目篩，然后置入質(zhì)量百分含量10％的戊二醛水溶液中，加熱至85-90℃，并在該溫度下密封攪拌處理1.8h，攪拌速度為250r/min，過濾取出沉淀，烘干后制得分心木預處理料；分心木與戊二醛水溶液的質(zhì)量比為1:3。
2)將分心木預處理料與葉蠟石混合、研磨1h，然后加入二者質(zhì)量3倍的含有丙烯胱胺的醋酸溶液，升溫至75℃并在該溫度下超聲處理0.8h，超聲功率為500w，然后在90℃的溫度下攪拌至干即得混合物a，攪拌速度為150r/min；其中分心木預處理料與葉蠟石的質(zhì)量比為9:1，含有丙烯胱胺的醋酸溶液中的丙烯胱胺、醋酸、水的質(zhì)量比為1:4:9。
3)將混合物a置入馬弗爐中，以11℃/min的升溫速度升溫至220℃，并在該溫度下保溫30min，然后以15℃/min的升溫速度升溫至650℃，并在該溫度下保溫20min，然后降溫至420℃并在該溫度下保溫20min即得活性炭。
實施例4
本發(fā)明實施例中，脫色用活性炭，它是經(jīng)過以下步驟制得：
1)將分心木粉碎、過60目篩，然后置入質(zhì)量百分含量12％的戊二醛水溶液中，加熱至85-90℃，并在該溫度下密封攪拌處理2h，攪拌速度為300r/min，過濾取出沉淀，烘干后制得分心木預處理料；分心木與戊二醛水溶液的質(zhì)量比為1:5。
2)將分心木預處理料與葉蠟石混合、研磨1.2h，然后加入二者質(zhì)量5倍的含有丙烯胱胺的醋酸溶液，升溫至78℃并在該溫度下超聲處理0.8-1h，超聲功率為500w，然后在95℃的溫度下攪拌至干即得混合物a，攪拌速度為200r/min；其中分心木預處理料與葉蠟石的質(zhì)量比為9:1，含有丙烯胱胺的醋酸溶液中的丙烯胱胺、醋酸、水的質(zhì)量比為1:4:9。
3)將混合物a置入馬弗爐中，以11℃/min的升溫速度升溫至220℃，并在該溫度下保溫35min，然后以15℃/min的升溫速度升溫至650℃，并在該溫度下保溫20min，然后降溫至420℃并在該溫度下保溫20min即得活性炭。
實施例5
本發(fā)明實施例中，脫色用活性炭，它是經(jīng)過以下步驟制得：
1)將分心木粉碎、過60目篩，然后置入質(zhì)量百分含量11％的戊二醛水溶液中，加熱至90℃，并在該溫度下密封攪拌處理1.9h，攪拌速度為300r/min，過濾取出沉淀，烘干后制得分心木預處理料；分心木與戊二醛水溶液的質(zhì)量比為1:4。
2)將分心木預處理料與葉蠟石混合、研磨1.2h，然后加入二者質(zhì)量4倍的含有丙烯胱胺的醋酸溶液，升溫至76℃并在該溫度下超聲處理0.9h，超聲功率為500w，然后在95℃的溫度下攪拌至干即得混合物a，攪拌速度為200r/min；其中分心木預處理料與葉蠟石的質(zhì)量比為9:1，含有丙烯胱胺的醋酸溶液中的丙烯胱胺、醋酸、水的質(zhì)量比為1:4:9。
3)將混合物a置入馬弗爐中，以11℃/min的升溫速度升溫至220℃，并在該溫度下保溫35min，然后以15℃/min的升溫速度升溫至650℃，并在該溫度下保溫20min，然后降溫至420℃并在該溫度下保溫20min即得活性炭。
對比例1
將分心木制成活性炭的過程中除不含有戊二醛、丙烯胱胺外，其它均與實施例5一致。
對比例2
將分心木制成活性炭的過程中除不含葉蠟石外，其它均與實施例5一致。
表1實施例1-5與對比例1-2中各活性炭的性能參數(shù)
注：表中“-”表示不能檢測到該值。
本發(fā)明還采用秸稈、花生殼等為原料制得的活性炭，卻均達不到本發(fā)明脫色效果的60％。此外，本發(fā)明還具有分解苯、甲苯和二甲苯的功效，具體描述如下所示。
材料：實施例5
檢測設(shè)備：大氣采樣器、分光光度計
檢測依據(jù)：gb11737-89《居住區(qū)大氣中苯、甲苯和二甲苯衛(wèi)生檢驗標準方法氣相色譜法》
試驗方法：
1、對某正常居室進行效果檢測。面積80m2，室內(nèi)板式家具、沙發(fā)、地板、油漆墻面和頂面，檢測前空間封閉24小時苯、甲苯或二甲苯濃度，檢測經(jīng)過施工后空間封閉24小時苯、甲苯或二甲苯濃度，進行前后對比計算。
2、治理方法：將本發(fā)明實施例5活性炭10g置入該空間中，將空間進行封閉，24小時后進行檢測。
3、檢測結(jié)果如表2所示。此外，還對含有甲醛的空間進行上述試驗，結(jié)果如表2所示。
表2
經(jīng)檢測，本發(fā)明對于室內(nèi)苯、甲苯、二甲苯、甲醛的去除效果為97.1％，97.4％，96.8％，99.6％。對經(jīng)上述去除過程的活性炭進行檢測，經(jīng)檢測其內(nèi)部含有的苯、甲苯、二甲苯、甲醛含量很低，說明本發(fā)明是對苯、甲苯、二甲苯、甲醛具有分解的作用。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。
此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。