CN105621408A - 利用枇杷核制作生物质粉末活性炭的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用枇杷核制作生物质粉末活性炭的方法，涉及活性炭制作技术领域，方法为将枇杷核风干后粉碎成颗粒，将该颗粒与氢氧化钙和氢氧化钠按质量比为1:？1-3:0.01-0.15的比例进行混合，再加水浸泡，膨化后干燥，将干燥后的混合物用微波辐射法加热，然后冷却，再用盐酸搅拌浸泡，然后用蒸馏水漂洗至中性，烘干；将烘干物与AgNO3溶液混合浸泡，过滤，再用蒸馏水冲洗至中性，然后用蒸汽水处理，最后干燥。与现有技术相比，采用本发明所制得的活性炭微孔发达、孔隙分布集中、有连续的空洞通道、比表面积大，空穴与孔道占总体积的45%，使它具有较强的离子交换能力和吸附能力，是良好的吸附材料和抑菌剂。

Description

利用枇杷核制作生物质粉末活性炭的方法
技术领域
本发明涉及活性炭制作技术领域，尤其是一种利用枇杷核制作生物质粉末活性炭的方法。
背景技术
活性炭是一种具有发达孔隙结构和大比表面积的多孔炭素材料，其物理化学性能稳定、机械强度高、不溶于水和有机溶剂，具有便于再生利用等优点，是一种性能优良的吸附剂和催化剂载体，从而被广泛应用于食品加工、冶金、医药、化工、军事、环保与能源等领域。活性炭的孔隙结构决定其物理化学性能，由于农业副产物量大、价廉制炭率高，且利用节约资源与环保，因此，诸多农业副产物常常是用来制备活性炭的主要原料。枇杷，别名：芦橘、金丸、芦枝，拉丁文名：Eriobotryajaponica(Thunb.)Lindl。蔷薇科、枇杷属植物，枇杷原产中国东南部，因叶子形状似琵琶乐器而名，其花可入药。枇杷果是人们喜爱的水果，枇杷果肉柔软多汁，风味酸甜，随着生物科技的发展应用如今的枇杷口味甘甜，肉质细腻，其核味苦，含苦杏仁甙，蜡醇，氨基酸：4-亚甲基-DL-脯氨酸、反-4-羟甲基-D-脯氨酸、顺-4-羟甲基脯氨酸，脂肪酸，甾醇。又含淀粉和游离的氢氰酸，但长期以来，人们对枇杷核的认识不深，大多数直接用来做肥料或是废弃，很少进行深加工和多用途综合利用。目前，尚未发现利用枇杷核作为主要原料与相应活化剂来制备粉末状生物质活性炭的报道。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种可资源再利用的利用枇杷核制作生物质粉末活性炭的方法。
为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：
其方法为将枇杷核风干后粉碎成颗粒，将该颗粒与氢氧化钙和氢氧化钠按质量比为1:1-3:0.01-0.15的比例进行混合，再加水浸泡，膨化后干燥，将干燥后的混合物用微波辐射法加热，然后冷却，再用盐酸搅拌浸泡，然后用蒸馏水漂洗至中性，烘干；将烘干物与AgNO3溶液混合浸泡，过滤，再用蒸馏水冲洗至中性，然后用蒸汽水处理，最后干燥。
上述技术方案中，更具体的方案还可以是：所述的风干为自然风干或是经50°C-70°C的加热烘干；所述颗粒的粒径为900-1200目；所述加水浸泡的时间为3-4小时；所述盐酸的浓度为1.5mol/L，加盐酸浸泡的时间为12小时；所述AgNO3溶液的浓度为0.05mol/L，所述烘干物与AgNO3溶液按固液比1：5；所述蒸汽水的温度为180-200℃，蒸汽水处理的时间为2小时。
进一步的：所述的微波辐射加热过程中采用氮气保护，先以升温速率为10°C/秒，加热至230°C-300°C，旋转炭化30秒-50秒，然后再以升温速率为5°C/秒，加热至600°C-800°C，旋转炭化60秒-90秒。
由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
1、采用本发明制作出来的生物质粉末活性炭微孔发达、孔隙分布集中、有连续的空洞通道、比表面积大，空穴与孔道占总体积的45%，使它具有较强的离子交换能力和吸附能力，是良好的吸附材料和抑菌剂，经过酸改性后，可以有效清除通道内的堵塞离子；负载有催化剂Ag，能够吸附空气中的有害物质和水分。
2、将废弃的枇杷核作为原料，避免了资源浪费且减少了环境污染，具有环保和促进产业的健康发展，进而拓宽种植户增收渠道。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详述：
实施例1：
本实施例的利用枇杷核制作生物质粉末活性炭的方法，包括如下步骤：
A、先将枇杷核自然风干后，再用粉碎机粉碎至粒径为900目的颗粒；
B、将步骤A制得的枇杷核颗粒与氢氧化钙和氢氧化钠按质量比为1:1:0.15的比例进行搅拌混合，并加入刚好能将混合物完全浸泡在水中的水浸渍3小时膨化后干燥；
C、将步骤B所得的干燥混合物放置分级管式加热炉中，采用微波辐射法加热，随后自然冷却；
D、将步骤C制得冷却物用1.5mol/L的盐酸按固液比为1：10混合浸泡，进行搅拌浸泡，在不断搅拌的情况下经过12小时的处理，过滤，再用蒸馏水漂洗至中性,烘干；将烘干物与0.05mol/L的AgNO3溶液按固液比1：5混合浸泡，在不断搅拌下经过2小时处理，过滤，再用蒸馏水冲洗至中性，转移至于高压釜内，经180℃水蒸气处理2小时，取出，干燥；
在步骤C微波辐射加热过程中采用氮气保护，先以升温速率为10°C/秒，加热至230°C，旋转炭化50秒，然后再以升温速率为5°C/秒，加热至600°C，旋转炭化90秒。
实施例2：
本实施例的利用枇杷核制作生物质粉末活性炭的方法，包括如下步骤：
A、先将枇杷核经50°C的加热烘干后，再用粉碎机粉碎至粒径为1000目的颗粒；
B、将步骤A制得的枇杷核颗粒与氢氧化钙和氢氧化钠按质量比为1:3:0.01的比例进行搅拌混合，并加入刚好能将混合物完全浸泡在水中的水浸渍4小时膨化后干燥；
C、将步骤B所得的干燥混合物放置分级管式加热炉中，采用微波辐射法加热，随后自然冷却；
D、将步骤C制得冷却物用1.5mol/L的盐酸按固液比为1：10混合浸泡，进行搅拌浸泡，在不断搅拌的情况下经过12小时的处理，过滤，再用蒸馏水漂洗至中性,烘干；将烘干物与0.05mol/L的AgNO3溶液按固液比1：5混合浸泡，在不断搅拌下经过2小时处理，过滤，再用蒸馏水冲洗至中性，转移至于高压釜内，经200℃水蒸气处理2小时，取出，干燥；
在步骤C微波辐射加热过程中采用氮气保护，先以升温速率为10°C/秒，加热至230°C，旋转炭化50秒，然后再以升温速率为5°C/秒，加热至600°C，旋转炭化90秒。
实施例3：
本实施例的利用枇杷核制作生物质粉末活性炭的方法，包括如下步骤：
A、先将枇杷核经70°C的加热烘干后，再用粉碎机粉碎至粒径为1200目的颗粒；
B、将步骤A制得的枇杷核颗粒与氢氧化钙和氢氧化钠按质量比为1:2:0.10的比例进行搅拌混合，并加入刚好能将混合物完全浸泡在水中的水浸渍4小时膨化后干燥；
C、将步骤B所得的干燥混合物放置分级管式加热炉中，采用微波辐射法加热，随后自然冷却；
D、将步骤C制得冷却物用1.5mol/L的盐酸按固液比为1：10混合浸泡，进行搅拌浸泡，在不断搅拌的情况下经过12小时的处理，过滤，再用蒸馏水漂洗至中性,烘干；将烘干物与0.05mol/L的AgNO3溶液按固液比1：5混合浸泡，在不断搅拌下经过2小时处理，过滤，再用蒸馏水冲洗至中性，转移至于高压釜内，经200℃水蒸气处理2小时，取出，干燥；
在步骤C微波辐射加热过程中采用氮气保护，先以升温速率为10°C/秒，加热至230°C，旋转炭化50秒，然后再以升温速率为5°C/秒，加热至600°C，旋转炭化90秒。
采用本发明制得的生物质粉末活性炭的比表面积为：1530-2450m2/g,微孔比表面积占98%以上，孔体积为：0.62-1.16cm3/g,碘值为845-1545mg/g,亚甲基蓝吸附值为：10-21ml/0.1g,灰分≤0.15%，电阻值为0.3-0.6Ω。

Claims (3)

1.一种利用枇杷核制作生物质粉末活性炭的方法，其特征在于：
将枇杷核风干后粉碎成颗粒，将该颗粒与氢氧化钙和氢氧化钠按质量比为1:1-3:0.01-0.15的比例进行混合，再加水浸泡，膨化后干燥，将干燥后的混合物用微波辐射法加热，然后冷却，再用盐酸搅拌浸泡，然后用蒸馏水漂洗至中性，烘干；将烘干物与AgNO3溶液混合浸泡，过滤，再用蒸馏水冲洗至中性，然后用蒸汽水处理，最后干燥。
2.根据权利要求1所述的利用枇杷核制作生物质粉末活性炭的方法，其特征在于：
所述的风干为自然风干或是经50°C-70°C的加热烘干；所述颗粒的粒径为900-1200目；所述加水浸泡的时间为3-4小时；所述盐酸的浓度为1.5mol/L，加盐酸浸泡的时间为12小时；所述AgNO3溶液的浓度为0.05mol/L，所述烘干物与AgNO3溶液按固液比1：5；所述蒸汽水的温度为180-200℃，蒸汽水处理的时间为2小时。
3.根据权利要求1或2所述的利用枇杷核制作生物质粉末活性炭的方法，其特征在于：所述的微波辐射加热过程中采用氮气保护，先以升温速率为10°C/秒，加热至230°C-300°C，旋转炭化30秒-50秒，然后再以升温速率为5°C/秒，加热至600°C-800°C，旋转炭化60秒-90秒。
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