一種納米活性炭及其製備方法
2023-12-05 08:16:21
一種納米活性炭及其製備方法
【專利摘要】本發明涉及一種納米活性炭,由以下原料製成:活性炭碳化料、氫氧化鉀、氫氧化鈉以及助活化劑,其中,所述活性炭碳化料與氫氧化鉀和所述氫氧化鈉的重量比分別為1:1~1:7和1:1~1:4,所述助活化劑佔碳化料和氫氧化鉀以及氫氧化鈉總重量的1%~3%。其製備的步驟為:按比例取料並攪拌均勻;加入助活化劑;加熱;冷卻並過濾;以及烘乾粉碎。本發明的有益效果為:所述納米活性炭比表面積可達到3000㎡/g,具有發達的中孔、強吸附能力等特性,可廣泛應用於空氣淨化、鋰電池及超級電容器等產品中。
【專利說明】一種納米活性炭及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種納米活性炭及其製備方法。
【背景技術】
[0002]納米活性炭是一種表面納米粒子,具有不規則的結構與納米空間混合的體系。其纖維直徑細,與被吸附的物的接觸面積大,能達到均勻的接觸和吸附。
[0003]目前,隨著社會的發展,對納米活性炭應用的重視度越來越高,由生活中的簡單應用逐步應用到各行各業的工業領域中,例如,在氣體和液體的淨化、有害氣體和液體的的吸附處理、鋰電池及超級電容器中的應用;然而,對於現有的納米活性炭的吸附能力來說,現有的納米活性炭的吸附能力依然無法滿足生產中對吸附能力有較高要求的工業,進而無法較好的滿足人們的需求。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種納米活性炭及其製備方法,以克服現有技術存在的上述不足。
[0005]本發明的目的是通過以下技術方案來實現:
一種納米活性炭,由以下原料製成:活性炭碳化料、氫氧化鉀、氫氧化鈉以及助活化劑,其中,所述活性炭碳化料與氫氧化鉀和所述氫氧化鈉的重量比分別為1:廣1:7和1:廣1:4,所述助活化劑佔碳化料和氫氧化鉀以及氫氧化鈉總重量的1%~3%。
[0006]進一步的,所述助活化劑包括磷酸、氧化矽脂、二茂鐵或二氧化碳。
[0007] 進一步的,所述活性炭碳化料的顆粒大小為40-80目。
[0008]上述納米活性炭的製備方法包括:
按上述比例稱取所述活性炭碳化料、所述氫氧化鉀和所述氫氧化鈉,並對稱取的所述活性炭碳化料、所述氫氧化鉀和所述氫氧化鈉進行混合攪拌;
按上述比例稱取所述助活化劑,並將稱取的所述助活化劑添加至所述活性炭碳化料、所述氫氧化鉀和所述氫氧化鈉的混合物中進行初步加熱,以致所述活性炭碳化料活化;
對活化後的所述活性炭碳化料進行深度加熱,並對深度加熱後的所述活性炭碳化料進行冷卻、清洗、烘乾、粉碎,製得所述納米活性炭。
[0009]進一步的,所述初步加熱溫度為35(T500°C,恆溫加熱時間為6(Tl20min。
[0010]進一步的,所述深度加熱溫度為70(T100(TC,加熱速率為8~10°C /min,恆溫加熱時間為60~120 min。
[0011]進一步的,所述冷卻的方式為循環水冷。
[0012]進一步的,所述冷卻後的溫度為3(T50°C。
[0013]進一步的,所述清洗後的PH值為6~8。
[0014]本發明的有益效果為:本發明通過按上述比例的原料製成納米活性炭,從而可使得製得的所述納米活性炭的比表面積可達到3000 m2 /g,具有發達的中孔、強吸附能力等特性,可廣泛應用於空氣淨化、鋰電池及超級電容器等產品中。
【具體實施方式】
[0015]下面將結合具體實施例,對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例,本領域普通技術人員所獲得的所有其他實施例,都屬於本發明保護的範圍。
[0016]實施例1
本發明實施例1所述的一種納米活性炭,由碳化料、氫氧化鉀、氫氧化鈉和助活化劑組成,其中,所述碳化料為25kg,氫氧化鉀為50kg,氫氧化鈉為25kg,助活化劑為1kg。
[0017]所述納米活性炭的製備方法包括以下步驟:
(1)將40、0目25kg的碳化料分別與50kg的氫氧化鉀、25kg的氫氧化鈉混合,攪拌均勻;
(2)在步驟(1)中添加Ikg的助活化劑後並加熱至350-500度活化,保持恆溫60-120分鐘;
(3)然後移至高溫爐按每分鐘溫度上升為8~10度的條件下加熱到700-1000度並恆溫保持60~120分鐘;
(4)經循環水冷卻到30-50度後進行清洗至PH值在6~8之間;以及
(5)進行烘乾粉碎。
[0018]實施例2
本發明實施例2所述的一種納米活性炭,由碳化料、氫氧化鉀、氫氧化鈉和助活化劑組成,其中,所述碳化料為20kg,氫氧化鉀為40kg,氫氧化鈉為40kg,助活化劑為1.5kg。
[0019]所述納米活性炭的製備方法包括以下步驟:
(1)將40-80目20kg的碳化料分別與40kg的氫氧化鉀、40kg的氫氧化鈉混合,攪拌均勻;
(2)在步驟(1)中添加1.5kg的助活化劑後並加熱至350-500度活化,保持恆溫60-120分鐘;
(3)然後移至高溫爐按每分鐘溫度上升為8~10度的條件下加熱到700-1000度並恆溫保持60~120分鐘;
(4)經循環水冷卻到30-50度後進行清洗至PH值在6~8之間;以及
(5)進行烘乾粉碎。
[0020]實施例3
本發明實施例3所述的一種納米活性炭,由碳化料、氫氧化鉀、氫氧化鈉和助活化劑組成,其中,所述碳化料為1kg,氫氧化鉀為50kg,氫氧化鈉為40kg,助活化劑為2kg。
[0021]所述納米活性炭的製備方法包括以下步驟:
(1)將40、0目1kg的碳化料分別與50kg的氫氧化鉀、50kg的氫氧化鈉混合,攪拌均勻;
(2)在步驟(1)中添加2kg的助活化劑後並加熱至350-500度活化,保持恆溫60-120分鐘;
(3)然後移至高溫爐按每分鐘溫度上升為8~10度的條件下加熱到700-1000度並恆溫保持60-120分鐘;
(4)經循環水冷卻到30-50度後進行清洗至PH值在6~8之間;以及
(5)進行烘乾粉碎。
[0022]根據本發明實施例1-3所述的納米活性炭的製備方法,製得的納米活性炭的比表面積可達到3000 rtf /g,具有發達的中孔、強吸附能力等特性,可廣泛應用於空氣淨化、鋰電池及超級電容器等產品中,它的吸附能力能滿足在生產中對吸附能力有較高要求的工業,進而能更好的滿足人們的需求。
[0023]本發明不局限於上述最佳實施方式,任何人在本發明的啟示下都可得出其他各種形式的產品,但不論在其形狀或結構上作任何變化,凡是具有與本申請相同或相近似的技術方案,均落在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種納米活性炭,其特徵在於,由以下原料製成:活性炭碳化料、氫氧化鉀、氫氧化鈉以及助活化劑,其中,所述活性炭碳化料與氫氧化鉀和所述氫氧化鈉的重量比分別為1: f 1:7和1: f 1:4,所述助活化劑佔碳化料和氫氧化鉀以及氫氧化鈉總重量的1%~3%。
2.根據權利要求1所述的納米活性炭,其特徵在於:所述助活化劑包括磷酸、氧化矽月旨、二茂鐵或二氧化碳。
3.根據權利要求1或2所述的納米活性炭,其特徵在於,所述活性炭碳化料的顆粒大小為40~80目。
4.一種納米活性炭的製備方法,其特徵在於,用於權利要求廣3中任意一項所述的納米活性炭的製備,並且,所述納米活性炭的製備方法包括: 按上述比例稱取所述活性炭碳化料、所述氫氧化鉀和所述氫氧化鈉,並對稱取的所述活性炭碳化料、所述氫氧化鉀和所述氫氧化鈉進行混合攪拌; 按上述比例稱取所述助活化劑,並將稱取的所述助活化劑添加至所述活性炭碳化料、所述氫氧化鉀和所述氫氧化鈉的混合物中進行初步加熱,以致所述活性炭碳化料活化; 對活化後的所述活性炭碳化料進行深度加熱,並對深度加熱後的所述活性炭碳化料進行冷卻、清洗、烘乾、粉碎,製得所述納米活性炭。
5.根據權利要求4所述的納米活性炭的製備方法,其特徵在於,所述初步加熱溫度為350^500 0C,恆溫加熱時 間為6(Tl20min。
6.根據權利要求4所述的納米活性炭的製備方法,其特徵在於,所述深度加熱溫度為700-1000?,加熱速率為8~10°C /min,恆溫加熱時間為60~120 min。
7.根據權利要求4所述的納米活性炭的製備方法,其特徵在於,所述冷卻的方式為循環水冷。
8.根據權利要求4或7所述的納米活性炭的製備方法,其特徵在於,所述冷卻後的溫度為 30~50°C。
9.根據權利要求4所述的納米活性炭的製備方法,其特徵在於,所述清洗後的PH值為6~8。
【文檔編號】C01B31/12GK104129786SQ201410362798
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月29日 優先權日:2014年7月29日
【發明者】張拉社, 朱永和, 孫文賽 申請人:亞歐益盟科技(北京)有限公司