專利名稱：超高比表面積活性炭的制備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種超高比表面積活性炭的制備方法。
活性炭作為一種碳素材料，用途廣、需求量大，活性炭工業(yè)發(fā)展非常迅速。傳統(tǒng)的活性炭一般以煤、木材，為原料，經(jīng)氣體活化或化學活化來制備。氣體活化主要是用二氧化碳或水蒸氣活化；化學活化是以ZnCl2、H3PO4等為主，但是比表面積只有1000m2／g左右，而且孔分布寬，由微孔、中孔、大孔三部分組成，無法達到孔分布窄、比表面積大、吸附能力強的要求。因此，近幾年來，高比表面活性炭的研制與開發(fā)就成為各國科技工作者研究的熱點。高比表面活性炭作為電容電極材料可以提高電容量，利用其高吸附性能可以提高材料的有效吸附量，加上孔分布窄的特點，可以提高氣體分離能力以及污水凈化能力，作為催化劑或催化劑載體，可提高選擇性及產(chǎn)率。這一領(lǐng)域的研究，美國、日本已處于領(lǐng)先地位，美國在1978年就提出了高比表面活性炭的一般制法，日本也相繼報道了這方面的研究成果，這些成果對活性炭的應(yīng)用及研究起了很大的促進作用。
我國在高比表面活性炭的研制與開發(fā)上，已經(jīng)有了長足的進步，但距發(fā)達國家有很大的差距。國外的研究成果是使用煤焦、石油焦等含碳量高的物質(zhì)為原料進行活化來制備，而以其它原料(如植物基)的報道很少。本發(fā)明就是利用廉價的稻殼作為原料，來制取超高比表面積活性炭。我國稻殼資源豐富，但是其利用程度很低，在九十年代初有過一些由稻殼制取二氧化硅、四氯化硅及氮化硅的報道，是利用稻殼中硅含量高的特點，也有過用稻殼制備普通活性炭的報道，中國1995年專利CN1，110，957中說明了使用稻殼為原料通過氣體活化法制取活性炭的方法。如何利用稻殼來制備高比表面活性炭就成為本發(fā)明的內(nèi)容。
本發(fā)明制得的活性炭具有比表面積大、微孔結(jié)構(gòu)發(fā)達、孔徑分布窄、吸附能力強的特點，是非常好的電極材料、吸附材料、催化劑及催化劑載體，并具有原料價廉豐富，工藝簡單、安全、高效等特點。
本發(fā)明首先是將稻殼進行碳化，碳化溫度為400℃～600℃，碳化時間3～5小時，即可得到稻殼碳化物即活化所需的原料。本發(fā)明所用的活化劑為堿性物質(zhì)，例如KOH、NaOH、K2CO3、Na2CO3等，其中以KOH為最佳。把稻殼碳化物與活化劑按重量比為1∶2～5混合，先預(yù)處理，處理溫度為300℃～500℃，處理時間為20～60分鐘，升溫到700℃～850℃進行活化，活化30～120分鐘后冷卻，研磨，用水浸泡并水洗至中性，干燥，得到比表面積2500m2／g～3500m2／g的產(chǎn)品。
實施例1將稻殼碳化物1份(重量)與3份KOH混合，在400℃下處理30分鐘后，升溫在750℃下活化1小時，冷卻，研磨，浸泡水洗至中性，干燥，即可制得比表面積為2850m2／g的產(chǎn)品。
實施例2條件同實施例1，只是將3份KOH換成NaOH，制得比表面積為2700m2／g的產(chǎn)品。
實施例3條件同實施例1，加4份KOH，制得比表面積為3100m2／g的產(chǎn)品。
實施例4條件同實施例3，活化溫度在800℃下活化1小時，制得比表面積為3300m2／g的產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1．本發(fā)明涉及一種超高比表面活性炭的制備方法，其特征在于以稻殼為原料，用稻殼碳化物與堿性活化劑按1∶2～5(重量)混合，進行預(yù)處理后升溫活化，冷卻，研磨，用水浸泡，并水洗至中性，干燥就可以得到比表面積為2500m2／g～3500m2／g的產(chǎn)品。
2．如權(quán)利1所述的超高比表面活性炭的制備方法，其特征在于堿性物質(zhì)為KOH、NaOH、K2CO3、Na2CO3，其中以KOH為最佳。
3．如權(quán)利1、2所述的超高比表面活性炭的制備方法，其特征在于預(yù)處理溫度為300℃～500℃，時間為20～60分鐘。
4．如權(quán)利1、2、3所述的超高比表面活性炭的制備方法，其特征在于活化處理溫度為700℃～850℃，時間為30～120分鐘。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種超高比表面活性炭的制備方法。本發(fā)明是使用稻殼為原料,制得的活性炭具有比表面積大,微孔結(jié)構(gòu)發(fā)達,孔徑分布窄,吸附能力強。是非常好的電極材料、吸附材料、催化劑及催化劑載體。具有原料價廉豐富,工藝簡單、高效、安全等特點。
文檔編號C01B31/00GK1203887SQ9811455
公開日1999年1月6日 申請日期1998年6月12日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月12日
發(fā)明者王子忱, 王莉瑋, 楊樺, 郭玉鵬, 劉艷華, 申蓮春 申請人:吉林大學