CN102358619A - 一种利用禽毛制作疏水性活性炭的方法 - Google Patents

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徐景涛
张成禄
刘伟凤
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Abstract

本发明属于新功能性材料技术领域，涉及一种利用禽毛制备疏水性活性炭的方法。该制备方法将禽毛洗净除杂，在90～120℃下烘干，剪切粉碎；然后置于50～80％的KOH溶液或45％的H3PO4中进行蒸煮，再用微波炉或马弗炉进行炭化活化处理，本发明制备工艺简单，有效地利用了生物质资源，制备的活性炭含碳量高，孔隙发达，对疏水性物质的吸附作用强，性能优良。

Description

一种利用禽毛制作疏水性活性炭的方法
一、技术领域：
本发明属于新功能性材料技术领域，涉及一种利用禽毛制备疏水性活性炭的方法。
二、背景技术：
活性炭作为一种高效的常用的吸附剂，广泛地用于工业生产及日常生活中，制作活性炭的原料多种多样，常用的包括木材、煤炭、果壳、废轮胎等。木材生产周期长、资源缺乏；煤的杂质灰分含量高，导致制得的活性炭的杂质灰分含量高；果壳数量有限、分布较分散、难以收集利用；以废旧塑料、轮胎为原料，制备的工艺较复杂、制造成本高、污染严重。且传统活性炭对亲水性物质吸附效果较好，但吸附疏水性物质效果较差。
禽毛为家禽的覆盖体毛，包括鸡毛、鸭毛、鹅毛等，禽毛蛋白质含量较高，粗蛋白含量达80％。一只家禽可产羽毛0.2kg左右，我国羽毛资源每年有几十万吨，用于制作羽绒、羽毛粉牲畜饲料，但利用率却很低，绝大部分没有被利用而白白浪费，造成环境污染。
三、发明内容：
本发明的目的是克服上述之缺陷，从而提供一种以禽毛制备疏水性活性炭的方法。由该方法制得的活性炭杂质灰分含量低，吸附疏水性物质性能优良。
该制备方法步骤如下：
(1)将禽毛洗净除杂，在90～120℃下烘干，剪切粉碎；
(2)配制质量分数为50～80％的KOH溶液或45％的H3PO4，将步骤(1)中制得的短絮状绒毛置于50～80％的KOH溶液或45％的H3PO4中，使之混合均匀，在高压锅内蒸煮20min，得到胶状粘稠物；
(3)将步骤(2)中碱法制得的胶状粘稠物置于微波炉中于400℃炭化处理10min，再于700℃活化处理5min；将步骤(2)中酸法制得的胶状粘稠物置于马弗炉中于600℃中炭化活化30min；
(4)将上述产物冷却、洗涤至pH中性、干燥，获得疏水性活性炭。
所述的微波炉和马弗炉活化设备，其升温速度控制在100℃～200℃/min。所述的碱法制备活性炭中的洗涤，是先用稀盐酸洗，再用去离子水洗；酸法制备活性炭的洗涤，是用去离子水洗。
本发明以禽毛为原料制备活性炭，制备工艺简单，制备速度快，原料充足，价格低廉，有效地利用了生物质资源，制备的活性炭含碳量高，孔隙发达，对疏水性物质的吸附作用强，性能优良，可有效地去除有害污染物。
下面是本发明进行制备的几种具体实例：
四、实施例
实施例一：
将禽毛洗净除杂，在90-120℃下烘干，剪切粉碎。按质量比1∶1浸渍于质量分数65％的KOH溶液中。所得混合物于高压蒸气锅内蒸煮20min，然后在微波炉中于400℃下炭化10min，再于700℃下活化5min，关闭电源，在炉内滞留45min后取出。用去离子水洗涤至pH值为6.5～7.0，烘干，即制得禽毛活性炭。
实施例二
将禽毛洗净除杂，在90-120℃下烘干，剪切粉碎。按质量比1∶2.5浸渍于质量分数45％的H3PO4溶液中。所得混合物于高压蒸气锅内蒸煮20min，然后在马弗炉中于600℃下炭化活化30min，关闭电源，在炉内滞留45min后取出。先用稀盐酸洗，再用去离子水洗，洗涤至pH值至6.5～7.0，烘干，即制得禽毛活性炭。
实施例三
将禽毛洗净除杂，在90-120℃下烘干，剪切粉碎。按质量比1∶1.2浸渍于质量分数70％的KOH溶液中。所得混合物于高压蒸气锅内蒸煮20min，然后在微波炉中于400℃下炭化10min，再于700℃下活化5min，关闭电源，在炉内滞留45min后取出。用去离子水洗涤至pH值至6.5～7.0，烘干，即制得禽毛活性炭。

Claims (3)

1.一种利用禽毛制备疏水性活性炭的方法，其特征在于该制备方法步骤如下：
(1)将禽毛洗净除杂，在90～120℃下烘干，剪切粉碎；
(2)配制质量分数为50～80％的KOH溶液或45％的H3PO4，将步骤(1)中制得的短絮状绒毛置于50～80％的KOH溶液或45％的H3PO4中，使之混合均匀，在高压锅内蒸煮20min，得到胶状粘稠物；
(3)将步骤(2)中碱法制得的胶状粘稠物置于微波炉中于400℃炭化处理10分钟，再于700℃活化处理5min；将步骤(2)中酸法制得的胶状粘稠物置于马弗炉中于600℃中炭化活化30分钟；
(4)将上述产物冷却、洗涤至pH中性、干燥，获得疏水性活性炭。
2.根据权利要求1所述的一种利用禽毛制备疏水性活性炭的方法，其特征在于所述的微波炉和马弗炉活化设备，其升温速度控制在100℃～200℃/min。
3.根据权利要求1所述的一种利用禽毛制备疏水性活性炭的方法，其特征在于所述的碱法制备活性炭中的洗涤，是先用稀盐酸洗，再用去离子水洗；酸法制备活性炭的洗涤，是用去离子水洗。
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