專利名稱：一種新型活性炭及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以廢棄紙質(zhì)材料為原材料的新型活性炭及其制備方法，適用于各種有毒氣體的去除以及污水中COD、有色物質(zhì)的去除，屬于活性炭技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
活性炭是一種具有豐富的內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)和較高比表面積的優(yōu)良吸附材料，但其原材料主要是煤和木材等含碳材料，成本較高。而且，當(dāng)今全球十分重視廢棄紙質(zhì)材料的回收與利用，因此，能將廢棄紙質(zhì)材料轉(zhuǎn)化為含碳吸附劑，不僅成本低廉，節(jié)約珍貴資源，同時(shí)還解決了廢棄紙質(zhì)材料的處置這一難題，并變廢為寶，實(shí)現(xiàn)了其資源化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種適用于各種有毒氣體的去除以及污水中COD、有色物質(zhì)的脫除、以廢棄紙質(zhì)材料為原材料的新型活性炭及其制備方法。本發(fā)明所提供的一種新型活性炭，其特征在于，由各種廢棄紙質(zhì)材料為原料，其中報(bào)紙所占的質(zhì)量百分含量為30-50%，辦公用紙所占的質(zhì)量百分含量為10-30%，包裝紙所占的質(zhì)量百分含量為30-60%。本發(fā)明所提供的一種新型活性炭的制備方法，其特征在于，包括以下步驟1)按照?qǐng)?bào)紙的質(zhì)量百分含量為30-50%，辦公用紙的質(zhì)量百分含量為10-30%，包裝紙的質(zhì)量百分含量為30-60%的比例將三者混合均勻并粉碎，加入蒸餾水?dāng)嚢柚良垵{狀態(tài)，然后干燥至含水率10%以下；2)將所得的紙漿樣品與3m0l/L-5m0l/L的活化劑溶液按固液質(zhì)量比1 1-1 3 混合后，于常溫下浸漬M小時(shí)，而后干燥至恒重，得到活化紙漿材料；3)將活化紙漿材料以10-20°C /min的速率升溫至450_850°C保溫30-90min后，在氮?dú)庵欣鋮s，依次用lmol/L的鹽酸和70-80°C的蒸餾水洗滌，烘干，即得到活性炭。步驟幻中所述的活化劑為氯化鋅、碳酸鉀或氫氧化鉀中的一種。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于回收利用了廢棄的紙質(zhì)材料，將廢棄紙質(zhì)材料經(jīng)活化生成了活性炭，使其得到資源化，大大解決了廢棄紙質(zhì)材料的處理問題。因此，本吸附劑具有凈化度好、比表面積高、制備簡單和成本低的特點(diǎn)。本活性炭可廣泛應(yīng)用于各種有毒氣體的去除以及污水中COD、有色物質(zhì)的脫除。以下結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例11)按照?qǐng)?bào)紙的質(zhì)量百分含量為35%，辦公用紙的質(zhì)量百分含量為30%，包裝紙的質(zhì)量百分含量為35%的比例將三者混合均勻并粉碎，加入蒸餾水?dāng)嚢柚良垵{狀態(tài)，然后干燥至含水率10%以下；
2)將所得的紙漿樣品與3mol/L的碳酸鉀溶液按固液質(zhì)量比1 1混合后，于常溫下浸漬M小時(shí)，而后干燥至恒重，得到活化紙漿材料；3)將活化紙漿材料以20°C /min的速率升溫至450°C保溫30min后，在氮?dú)庵欣鋮s，依次用lmol/L的鹽酸和70°C的蒸餾水洗滌，烘干，即得到活性炭；新型活性炭的比表面積為659m2/g。實(shí)施例21)按照?qǐng)?bào)紙的質(zhì)量百分含量為30%，辦公用紙的質(zhì)量百分含量為20%，包裝紙的質(zhì)量百分含量為50%的比例將三者混合均勻并粉碎，加入蒸餾水?dāng)嚢柚良垵{狀態(tài)，然后干燥至含水率10%以下；2)將所得的紙漿樣品與4mol/L的氫氧化鉀溶液按固液質(zhì)量比1 2混合后，于常溫下浸漬M小時(shí)，而后干燥至恒重，得到活化紙漿材料；3)將活化紙漿材料以10°C /min的速率升溫至750°C保溫60min后，在氮?dú)庵欣鋮s，依次用lmol/L的鹽酸和75°C的蒸餾水洗滌，烘干，即得到活性炭；新型活性炭的比表面積為1068m2/g。實(shí)施例31)按照?qǐng)?bào)紙的質(zhì)量百分含量為30%，辦公用紙的質(zhì)量百分含量為10%，包裝紙的質(zhì)量百分含量為60%的比例將三者混合均勻并粉碎，加入蒸餾水?dāng)嚢柚良垵{狀態(tài)，然后干燥至含水率10%以下；2)將所得的紙漿樣品與5mol/L的氯化鋅溶液按固液質(zhì)量比1 3混合后，于常溫下浸漬M小時(shí)，而后干燥至恒重，得到活化紙漿材料；3)將活化紙漿材料以15°C /min的速率升溫至850°C保溫90min后，在氮?dú)庵欣鋮s，依次用lmol/L的鹽酸和80°C的蒸餾水洗滌，烘干，即得到活性炭；新型活性炭的比表面積為873m2/g。實(shí)施例41)按照?qǐng)?bào)紙的質(zhì)量百分含量為40%，辦公用紙的質(zhì)量百分含量為10%，包裝紙的質(zhì)量百分含量為50%的比例將三者混合均勻并粉碎，加入蒸餾水?dāng)嚢柚良垵{狀態(tài)，然后干燥至含水率10%以下；2)將所得的紙漿樣品與4mol/L的氯化鋅溶液按固液質(zhì)量比1 2混合后，于常溫下浸漬M小時(shí)，而后干燥至恒重，得到活化紙漿材料；3)將活化紙漿材料以10°C /min的速率升溫至450°C保溫60min后，在氮?dú)庵欣鋮s，依次用lmol/L的鹽酸和80°C的蒸餾水洗滌，烘干，即得到活性炭；新型活性炭的比表面積為751m2/g。實(shí)施例51)按照?qǐng)?bào)紙的質(zhì)量百分含量為40%，辦公用紙的質(zhì)量百分含量為10%，包裝紙的質(zhì)量百分含量為50%的比例將三者混合均勻并粉碎，加入蒸餾水?dāng)嚢柚良垵{狀態(tài)，然后干燥至含水率10%以下；2)將所得的紙漿樣品與4mol/L的氯化鋅溶液按固液質(zhì)量比1 2混合后，于常溫下浸漬M小時(shí)，而后干燥至恒重，得到活化紙漿材料；3)將活化紙漿材料以10°C /min的速率升溫至850°C保溫60min后，在氮?dú)庵欣鋮s，依次用lmol/L的鹽酸和80°C的蒸餾水洗滌，烘干，即得到活性炭；新型活性炭的比表面積為998m2/g。實(shí)施例61)按照?qǐng)?bào)紙的質(zhì)量百分含量為40%，辦公用紙的質(zhì)量百分含量為10%，包裝紙的質(zhì)量百分含量為50%的比例將三者混合均勻并粉碎，加入蒸餾水?dāng)嚢柚良垵{狀態(tài)，然后干燥至含水率10%以下；2)將所得的紙漿樣品與4mol/L的氯化鋅溶液按固液質(zhì)量比1 2混合后，于常溫下浸漬M小時(shí)，而后干燥至恒重，得到活化紙漿材料；3)將活化紙漿材料以10°C /min的速率升溫至750°C保溫30min后，在氮?dú)庵欣鋮s，依次用lmol/L的鹽酸和80°C的蒸餾水洗滌，烘干，即得到活性炭；新型活性炭的比表面積為1015m2/g。實(shí)施例71)按照?qǐng)?bào)紙的質(zhì)量百分含量為40%，辦公用紙的質(zhì)量百分含量為10%，包裝紙的質(zhì)量百分含量為50%的比例將三者混合均勻并粉碎，加入蒸餾水?dāng)嚢柚良垵{狀態(tài)，然后干燥至含水率10%以下；2)將所得的紙漿樣品與4mol/L的氯化鋅溶液按固液質(zhì)量比1 2混合后，于常溫下浸漬M小時(shí)，而后干燥至恒重，得到活化紙漿材料；；3)將活化紙漿材料以10°C /min的速率升溫至750°C保溫60min后，在氮?dú)庵欣鋮s，依次用lmol/L的鹽酸和80°C的蒸餾水洗滌，烘干，即得到活性炭；新型活性炭的比表面積為1085m2/g。
權(quán)利要求
1.一種新型活性炭，其特征在于，由各種廢棄紙質(zhì)材料為原料，其中報(bào)紙所占的質(zhì)量百分含量為30-50%，辦公用紙所占的質(zhì)量百分含量為10-30%，包裝紙所占的質(zhì)量百分含量為 30-60% ο
2.一種新型活性炭的制備方法，其特征在于，包括以下步驟1)按照?qǐng)?bào)紙的質(zhì)量百分含量為30-50%，辦公用紙的質(zhì)量百分含量為10-30%，包裝紙的質(zhì)量百分含量為30-60%的比例將三者混合均勻并粉碎，加入蒸餾水?dāng)嚢柚良垵{狀態(tài)，然后干燥至含水率10%以下；2)將所得的紙漿樣品與3m0l/L-5m0l/L的活化劑溶液按固液質(zhì)量比1 1_1 3混合后，于常溫下浸漬M小時(shí)，而后干燥至恒重，得到活化紙漿材料；3)將活化紙漿材料以10-20°C/min的速率升溫至450_850°C保溫30-90min后，在氮?dú)庵欣鋮s，依次用lmol/L的鹽酸和70-80°C的蒸餾水洗滌，烘干，即得到活性炭。
3.按照權(quán)利要求2的方法，其特征在于，步驟幻中所述的活化劑為氯化鋅、碳酸鉀或氫氧化鉀中的一種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型活性炭及其制備方法，屬于活性炭技術(shù)領(lǐng)域。主要由各種廢棄紙質(zhì)材料組成，制備方法為按照?qǐng)?bào)紙質(zhì)量為30-50％，辦公用紙質(zhì)量為10-30％，包裝紙質(zhì)量為30-60％將三者混合均勻并粉碎，加入蒸餾水?dāng)嚢柚良垵{狀態(tài)，然后干燥至含水率10％以下；將紙漿樣品與3mol/L-5mol/L的活化劑溶液按固液質(zhì)量比1∶1-3混合后，常溫下浸漬24小時(shí)后干燥至恒重；將得到的活化紙質(zhì)材料以10-20℃/min的速率升溫至450-850℃保溫30-90min，在氮?dú)庵欣鋮s，依次用1mol/L的鹽酸和70-80℃的蒸餾水洗滌，烘干。本發(fā)明具有凈化度好、比表面積高、制備簡單和成本低的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B01J20/30GK102247805SQ20111013455
公開日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月24日
發(fā)明者何洪, 李依麗, 李利平, 梁文俊, 王姚 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)