CN110156012B - 活性炭及使用废弃食用油脂制备活性炭的方法 - Google Patents

活性炭及使用废弃食用油脂制备活性炭的方法 Download PDF

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Abstract

本申请提供一种活性炭及使用废弃食用油脂制备活性炭的方法,属于活性炭的制备技术领域。使用废弃食用油脂制备活性炭的方法,包括以下步骤:将废弃食用油脂进行有氧煅烧,得到第一处理物。将第一处理物与添加剂混合,进行炭化处理得到第二处理物。将第二处理物与酸溶液混合,固液分离,取固体得到第三处理物。将第三处理物进行物理活化,得到第四处理物。将第四处理物进行化学活化,得到活性炭。能够使用废弃食用油脂制备活性炭,达到废物利用、避免环境污染的目的。

Description

活性炭及使用废弃食用油脂制备活性炭的方法
技术领域
本申请涉及活性炭的制备技术领域,具体而言,涉及一种活性炭及使用废弃食用油脂制备活性炭的方法。
背景技术
废弃食用油脂是指人类在食用天然植物油和动物脂肪,以及油脂深加工过程中产生的一系列失去食用价值的油脂废弃物,俗称地沟油、泔水油等。若废弃食用油脂缺乏合理有效的再处置途径与方式,在不法分子的操作下有可能会流向人们的餐桌;此外,废弃食用油脂容易氧化酸败,会造成空气、水体及土壤的污染。
废弃食用油脂具有鲜明的废弃物和资源的二重性。废弃食用油脂中包含多种脂肪酸甘油三酯和部分游离脂肪酸,组成元素主要为碳、氢和氧。采用合理可行的无害化处理与再利用技术,可将废弃食用油脂深加工成为化工原料及产品,从而实现废弃物向资源化的有效转化。目前,废弃食用油脂已被用于制备生物破乳剂、无磷洗衣粉、脂肪酸等。
发明内容
本申请提供了一种活性炭及使用废弃食用油脂制备活性炭的方法,其能够使用废弃食用油脂制备活性炭,达到废物利用、避免环境污染的目的。
第一方面,本申请实施例提供了一种使用废弃食用油脂制备活性炭的方法,包括以下步骤:将废弃食用油脂进行有氧煅烧,得到第一处理物。将第一处理物与添加剂混合,进行炭化处理得到第二处理物。将第二处理物与酸溶液混合,固液分离,取固体得到第三处理物。将第三处理物进行物理活化,得到第四处理物。将第四处理物进行化学活化,得到活性炭。
通过有氧煅烧,可以除去废弃食用油脂中的氢、氧元素,留下活性炭制备所需的碳元素。通过将第一处理物与添加剂混合后进行炭化处理,通过炭化处理可以去除第一处理物中的轻组分,且在炭化过程中,添加剂作为骨架,可以使炭化料附着在添加剂的表面,使得到的炭化料蓬松。将炭化料进行酸处理,可以防止炭化料出现结焦现象,并增加了炭化料表面的官能团,活化之后活性炭有更大的吸附能力,提高了对有机物的选择性;且能够与部分添加剂发生反应,使得到的第三处理物具有一定的孔洞。将第三处理物进行物理活化,第三处理物发生反应,进一步得到孔洞,再进行化学活化以后,得到比表面积较大的活性炭。
结合第一方面,在一个实施例中,有氧煅烧的煅烧温度为360-400℃,升温速率为0.6-1℃/min,保温时间为300-400min。可选地,有氧煅烧的温度为370-380℃,升温速率为0.7-0.9℃/min,保温时间为360-380min。
废弃食用油脂中含有大量的氢元素、氧元素和碳元素,在360-400℃下进行有氧煅烧,可以有效去除废弃食用油脂中所包含的氢元素、氧元素,以及水分,能够将碳元素保留,以便进行活性炭的制备。且温度控制在360-400℃,升温速率控制在0.7-0.9℃/min,可以在去除氢元素和氧元素的情况下,避免碳元素与空气中的氧大量反应,以便保留更多的碳元素,使活性炭的得率更高。
结合第一方面,在一个实施例中,添加剂包括碳酸氢钠和淀粉中的一种或两种,第一处理物与添加剂的质量比为1:(0.5-1.5)。
将上述添加剂按照上述重量比进行添加,可以能够作为炭化料的骨架,使炭化料可以均匀地附着在添加剂的表面,使炭化料蓬松,且结构均匀、完整。
结合第一方面,在一个实施例中,炭化处理的炭化温度为450-500℃,升温速率为1-3℃/min,保温时间为300-400min,炭化压力的真空度为0.06-0.09Mpa。可选地,炭化温度为470-490℃,升温速率为1-2℃/min,保温时间为350-380min。
炭化处理在真空度为0.06-0.09Mpa的条件下进行,在中温低压条件下进行炭化处理,通过减压炭化较大程度除去第一处理物中的轻组分,可以将第一处理物在添加剂存在的情况下炭化成型,以便获得炭化料。
结合第一方面,在一个实施例中,酸溶液包括硫酸溶液、磷酸溶液和盐酸溶液中的一种或多种。可选地,硫酸溶液的浓度为0.5-1.5mol/L,磷酸溶液的浓度为1-2mol/L,盐酸溶液的浓度为0.5-1.5mol/L。
加入酸溶液,可以防止炭化料出现结焦现象,增加炭化料表面的官能团,以便活性炭对有机物的吸附,且浓度的控制,酸溶液能够与部分添加剂发生反应,可以避免炭化料中的孔洞遭到破坏,利于结构的完整性。
结合第一方面,在一个实施例中,酸溶液为包括硫酸溶液、磷酸溶液和盐酸溶液的混合酸液。可选地,硫酸溶液占混合酸液的体积百分数为40-50%,磷酸溶液占混合酸液的体积百分数为30-40%,盐酸溶液占混合酸液的体积百分数为10-20%。可选地,第二处理物与混合酸液的料液比为1:(1-3)。
酸溶液为混合酸液,可以进一步防止炭化料结焦,且能够有效避免炭化料中的孔洞遭到破坏。
结合第一方面,在一个实施例中,物理活化的活化气体是二氧化碳,活化温度为620-680℃,升温速率为2-5℃/min,保温时间为60-120min。可选地,活化温度为640-680℃,升温速率为2-4℃/min,保温时间为60-90min。
二氧化碳气体与炭化料接触后,二氧化碳与碳元素发生化学反应,使炭化料中的碳元素转化成一氧化碳,从而在炭化料上生成孔洞,以便增大活性炭的比表面积。
结合第一方面,在一个实施例中,物理活化的活化气体是水蒸气,活化温度为900-1080℃,升温速率为3-5℃/min,保温时间为80-150min。可选地,活化温度为950-1020℃,升温速率为3-4℃/min,保温时间为90-120min。
水蒸气与炭化料接触后,可以发生化学反应,使炭化料中的碳元素发生反应,从而生成孔洞,以便增大活性炭的比表面积。
结合第一方面,在一个实施例中,化学活化的活化试剂包括氢氧化钾或/和氢氧化钠,活化温度为700-800℃,升温速率为3-5℃/min,保温时间为60-120min。可选地,氢氧化钾活化温度为720-780℃,升温速率为3-4℃/min,保温时间为60-90min。可选地,活化试剂与第四处理物的质量比为(1-3):1。
氢氧化钾或氢氧化钠进入物理活化反应得到的孔洞内以后,进行进一步反应,使活性炭的内部到表面都形成孔隙,进一步增大活性炭的比表面积。
第二方面,本申请实施例提供一种活性炭,由上述使用废弃食用油脂制备活性炭的方法制备得到。
能够使用废弃食用油脂制备活性炭,且活性炭的比表面积大,具有较大的使用价值。
具体实施方式
下面将结合实施例对本申请的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本申请,而不应视为限制本申请的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
一种使用废弃食用油脂制备活性炭的方法,包括以下步骤:
(1)、将废弃食用油脂进行有氧煅烧,得到第一处理物。通过有氧煅烧,可以除去废弃食用油脂中的氢、氧元素,留下活性炭制备所需的碳元素。
其中,有氧煅烧的煅烧温度为360-400℃,升温速率为0.6-1℃/min,保温时间为300-400min。可选地,有氧煅烧的温度为370-380℃,升温速率为0.7-0.9℃/min,保温时间为360-380min。
废弃食用油脂中含有大量的氢元素、氧元素和碳元素,在360-400℃下进行有氧煅烧,可以有效去除废弃食用油脂中所包含的氢元素、氧元素,以及水分,能够将碳元素保留,以便进行活性炭的制备。且温度控制在360-400℃,升温速率控制在0.7-0.9℃/min,可以在去除氢元素和氧元素的情况下,避免碳元素与空气中的氧大量反应,以便保留更多的碳元素,使活性炭的得率更高。
(2)、将第一处理物与添加剂混合,进行炭化处理得到第二处理物。通过炭化处理可以去除第一处理物中的轻组分,且在炭化过程中,添加剂作为骨架,可以使炭化料附着在添加剂的表面,使得到的炭化料蓬松。
添加剂包括碳酸氢钠和淀粉中的一种或两种,例如:添加剂为碳酸氢钠;或添加剂为淀粉;或添加剂为碳酸氢钠和淀粉的混合物,且碳酸氢钠和淀粉的质量比为1:(0.8-1.2),其中,第一处理物与添加剂的质量比为1:(0.5-1.5)。将上述添加剂按照上述重量比进行添加,可以能够作为炭化料的骨架,使炭化料可以均匀地附着在添加剂的表面,使炭化料蓬松,且结构均匀、完整。
炭化处理的炭化温度为450-500℃,升温速率为1-3℃/min,保温时间为300-400min,炭化压力的真空度为0.06-0.09Mpa。可选地,炭化温度为470-490℃,升温速率为1-2℃/min,保温时间为350-380min。
炭化处理在真空度为0.06-0.09Mpa的条件下进行,在中温低压条件下进行炭化处理,通过减压炭化较大程度除去第一处理物中的轻组分,可以使材料在添加剂的表面炭化成型,得到蓬松的炭化料。
(3)、将第二处理物与酸溶液混合,固液分离,取固体得到第三处理物。将炭化料进行酸处理,可以防止炭化料出现结焦现象,且增加了炭化料表面的官能团,活化之后活性炭有更大的吸附能力,提高了对有机物的选择性;且能够与部分添加剂发生反应,使得到的第三处理物具有一定的孔洞。
酸溶液包括硫酸溶液、磷酸溶液和盐酸溶液中的一种或多种。例如:酸溶液为磷酸溶液;酸溶液为硫酸溶液;酸溶液为盐酸溶液;酸溶液为磷酸溶液和硫酸溶液的混合液,酸溶液为磷酸溶液和盐酸溶液的混合液;酸溶液为硫酸溶液和盐酸溶液的混合液。
可选地,硫酸溶液的浓度为0.5-1.5mol/L,磷酸溶液的浓度为1-2mol/L,盐酸溶液的浓度为0.5-1.5mol/L。使用上述浓度的酸溶液,能够有效避免炭化料的结焦现象,且能够与添加剂反应,有利于炭化料的完整性并能够获得孔洞,以便后续增加活性炭的比表面积。
酸溶液为包括硫酸溶液、磷酸溶液和盐酸溶液的混合酸液。可选地,硫酸溶液占混合酸液的体积百分数为40-50%,磷酸溶液占混合酸液的体积百分数为30-40%,盐酸溶液占混合酸液的体积百分数为10-20%。可选地,第二处理物与混合酸液的料液比为1:(1-3)。
酸溶液为上述混合酸液,可以避免炭化料的孔洞遭到破坏,且还能够在炭化料上进一步形成孔洞,有利于提高活性炭的比表面积。且使用混合酸液,可以在炭化料的表面形成多种种类的官能团,以便提高活性炭的吸附能力。
第二处理物与酸溶液混合浸渍10-20h以后,固液分离,取固体,将固体洗涤至pH值进行7,置于烘箱中干燥,得到第三处理物炭化料。
(4)、将第三处理物进行物理活化,得到第四处理物。在进行物理活化的时候,第三处理物与物理活化使用的活化气体发生反应,使部分碳元素被反应消除,得到孔洞,以便提高活性炭的比表面积。
物理活化的活化气体是二氧化碳,活化温度为620-680℃,升温速率为2-5℃/min,保温时间为60-120min。可选地,活化温度为640-680℃,升温速率为2-4℃/min,保温时间为60-90min。
物理活化在无氧条件下进行,使用二氧化碳作为活化气体,二氧化碳与炭化料中的碳发生反应,生成一氧化碳气体,使被反应的碳处形成孔洞,可以增大活性炭的比表面积。
在另一种实施方式中,物理活化的活化气体是水蒸气,活化温度为900-1080℃,升温速率为3-5℃/min,保温时间为80-150min。可选地,活化温度为950-1020℃,升温速率为3-4℃/min,保温时间为90-120min。
使用水蒸气作为活化气体,水蒸气与炭化料中的碳发生反应,生成氢气和一氧化碳,使被反应的碳处形成孔洞,可以增大活性炭的比表面积。
(5)、将第四处理物进行化学活化,得到活性炭。进行化学活化以后,化学活化使用的活化试剂可以与其中的碳元素发生反应,得到比表面积较大的活性炭。
化学活化的活化试剂包括氢氧化钾或/和氢氧化钠,例如:活化试剂为氢氧化钾;或活化试剂为氢氧化钠;或活化时间为氢氧化钠和氢氧化钾的混合物,且氢氧化钠与氢氧化钾的质量比为1:(0.5-1.5),其中,活化温度为700-800℃,升温速率为3-5℃/min,保温时间为60-120min。可选地,氢氧化钾活化温度为720-780℃,升温速率为3-4℃/min,保温时间为60-90min。可选地,活化试剂与第四处理物的质量比为(1-3):1。下面以活化试剂为氢氧化钾为例进行说明。
具体地,将粉末状的第四处理物与粉末状的氢氧化钾混合,将其置于管式炉中在惰性气体(例如:氮气)氛围下进行活化,氢氧化钾与碳反应,生成碳酸钾,碳酸钾与碳反应,生成钾和一氧化碳,碳酸钾还会在高温下分解成氧化钾和二氧化碳,氧化钾和碳反应生成钾和一氧化碳,在生成气体一氧化碳和二氧化碳的过程中,气体会在材料中进行横向和纵向的扩散,扩散过程中,可以从材料的内部到外部,均形成孔隙、孔道等,以增加活性炭的比表面积,提高活性炭的吸附能力。
通过上述使用废弃食用油脂制备活性炭的方法制备得到的活性炭,其比表面积较大,吸附能力较强,具有很大的使用价值。
实施例1
使用废弃食用油脂制备活性炭的方法,包括以下步骤:
(1)、将5kg废弃食用油脂置于煅烧温度为380℃,升温速率为0.6℃/min,保温时间为360min的煅烧炉中进行有氧煅烧,得到第一处理物。
(2)、将第一处理物与碳酸氢钠按照1:1的比例混合,进行炭化处理得到第二处理物。通过减压炭化较大程度除去第一处理物中的轻组分,在炭化温度为480℃,升温速率为1℃/min,保温时间为360min,炭化压力的真空度为0.08Mpa的条件下进行中温低压炭化处理得到第二处理物。
(3)、将第二处理物与混合酸液按照1:3的比例混合浸渍16h,固液分离,取固体,使用蒸馏水将固体洗涤至中性,置于烘箱中干燥,得到第三处理物。其中,混合酸液包括体积百分数为40%浓度为1mol/L的硫酸、体积百分数为40%浓度为1.5mol/L的磷酸和体积百分数为20%浓度为1mol/L的盐酸混合。
(4)、将第三处理物在二氧化碳氛围下活化,控制活化温度为650℃,升温速率2℃/min,保温时间为90min,得到第四处理物。
(5)、将第四处理物与氢氧化钾按照质量比为1:2.5的比例混合,控制升温速率3℃/min,保温时间为90min,活化温度为750℃,将活化后的产物洗涤至中性、干燥后得到活性炭。
实施例2
实施例2提供的制备活性炭的方法与实施例1提供的方法基本一致,其不同在于,实施例2提供的方法在步骤(2)为:将第一处理物与淀粉按照1:1的比例混合,在炭化温度为480℃,升温速率为1℃/min,保温时间为360min,炭化压力为真空度0.08Mpa的条件下进行中温低压炭化处理得到第二处理物。
实施例3
实施例3提供的制备活性炭的方法与实施例1提供的方法基本一致,其不同在于,实施例3提供的方法在步骤(2)为:将第一处理物与淀粉和碳酸氢钠的混合物按照1:1的比例混合,在炭化温度为480℃,升温速率为1℃/min,保温时间为360min,炭化压力为真空度0.08Mpa的条件下进行中温低压炭化处理得到第二处理物。其中,淀粉与碳酸氢钠的质量比为1:1.
实施例4
实施例4提供的制备活性炭的方法与实施例1提供的方法基本一致,其不同在于,实施例4提供的方法在步骤(3)为:将第二处理物与混合酸液按照1:3的比例混合浸渍16h,固液分离,取固体,使用蒸馏水将固体洗涤至中性,置于烘箱中干燥,得到第三处理物。其中,混合酸液包括体积百分数为40%浓度为1mol/L的硫酸和体积百分数为60%浓度为1.5mol/L的磷酸混合。
实施例5
实施例5提供的制备活性炭的方法与实施例1提供的方法基本一致,其不同在于,实施例5提供的方法在步骤(3)为:将第二处理物与浓度为1mol/L的硫酸溶液按照1:3的比例混合浸渍16h,固液分离,取固体,使用蒸馏水将固体洗涤至中性,置于烘箱中干燥,得到第三处理物。
实施例6
实施例6提供的制备活性炭的方法与实施例1提供的方法基本一致,其不同在于,实施例6提供的方法在步骤(3)为:将第二处理物与浓度为1mol/L的盐酸溶液按照1:3的比例混合浸渍16h,固液分离,取固体,使用蒸馏水将固体洗涤至中性,置于烘箱中干燥,得到第三处理物。
实施例7
实施例7提供的制备活性炭的方法与实施例1提供的方法基本一致,其不同在于,实施例7提供的方法在步骤(3)为:将第二处理物与浓度为1.5mol/L的磷酸溶液按照1:3的比例混合浸渍16h,固液分离,取固体,使用蒸馏水将固体洗涤至中性,置于烘箱中干燥,得到第三处理物。
实施例8
实施例8提供的制备活性炭的方法与实施例1提供的方法基本一致,其不同在于,实施例8提供的方法在步骤(4)为:将第三处理物在水蒸气氛围下活化,控制活化温度为1000℃,升温速率4℃/min,保温时间为100min。
实施例9
实施例9提供的制备活性炭的方法与实施例1提供的方法基本一致,其不同在于,实施例9提供的方法在步骤(5)为:将第四处理物与氢氧化钠按照质量比为1:2.5的比例混合,控制升温速率3℃/min,保温时间为90min,活化温度为750℃,将活化后的产物洗涤至中性、干燥后得到活性炭。
实施例10
实施例10提供的制备活性炭的方法与实施例1提供的方法基本一致,其不同在于,实施例10提供的方法在步骤(3)为:将第四处理物与氢氧化钾和氢氧化钠的混合物按照质量比为1:2.5的比例混合,控制升温速率3℃/min,保温时间为90min,活化温度为750℃,将活化后的产物洗涤至中性、干燥后得到活性炭。其中,氢氧化钠与氢氧化钾的质量比为1:1。
对比例1
对比例1提供的制备活性炭的方法与实施例1提供的方法基本一致,其不同在于,对比例1提供的方法将步骤(4)和步骤(5)的顺序交换。
对比例2
对比例2提供的制备活性炭的方法与实施例1提供的方法基本一致,其不同在于,对比例2提供的方法没有步骤(3)。
对比例3
对比例3提供的制备活性炭的方法与实施例1提供的方法基本一致,其不同在于,对比例3提供的方法没有步骤(4)。
对比例4
对比例4提供的制备活性炭的方法与实施例1提供的方法基本一致,其不同在于,对比例4提供的方法没有步骤(5)。
试验例1
分别检测实施例1-实施例10以及对比例1-对比例4提供的活性炭的得率以及比表面积得到表1。
表1活性炭的得率以及比表面积
活性炭的质量(kg) 得率(%) 比表面积(m<sup>2</sup>/g)
实施例1 1.30 26 292
实施例2 1.35 27 312
实施例3 1.32 26.4 307
实施例4 1.29 25.8 294
实施例5 1.30 26 284
实施例6 1.30 26 280
实施例7 1.29 25.8 287
实施例8 0.88 17.6 319
实施例9 1.30 26 283
实施例10 1.30 26 289
对比例1 1.31 26.2 264
对比例2 1.41 28.2 236
对比例3 1.47 29.4 194
对比例4 1.52 30.4 178
从表1可以看出,实施例1、实施例2和实施例3对比可知,添加剂为单独的淀粉时,活性炭的得率更高,比表面积更大;添加剂为碳酸氢钠和淀粉的混合物时,活性炭的得率稍低,比表面积稍小;添加剂为单独的碳酸氢钠时,活性炭的得率最低,比表面积最小。
实施例1、实施例4-实施例7中可知,酸溶液的种类对活性炭的得率影响不大,实施例1与实施例4对比可知,混合酸液中不添加盐酸,加入较多的磷酸,得到的活性炭的比表面积更大;实施例1与实施例5-实施例7对比可知,单独使用硫酸、单独使用盐酸或单独使用磷酸,得到的活性炭的比表面积均减小。实施例5-实施例7相比,单独使用盐酸,活性炭的比表面积最小;单独使用磷酸,活性炭的比表面积最大。
实施例1和实施例8对比可知,使用水蒸气作为活化气体,得到的活性炭的比表面积最大,得率最低。
实施例1、实施例9和实施例10对比可知,活化试剂为单独的氢氧化钾时,活性炭的比表面积更大;活化试剂为氢氧化钾和氢氧化钠的混合物时,活性炭的比表面积稍小;活化试剂为单独的氢氧化钠时,活性炭的比表面积最小。
实施例1-实施例10与对比例1-对比例4对比可知,在将物理活化步骤与化学活化步骤进行更换以后,得到的活性炭的比表面积较小。如果不进行酸处理,得到的活性炭的比表面积较小,但由于炭消耗较小,得率有所增加。如果不进行物理活化或化学活化,得到的活性炭的比表面积均很小。
以上所述仅为本申请的具体实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种使用废弃食用油脂制备活性炭的方法,其特征在于,包括以下步骤:
将所述废弃食用油脂进行有氧煅烧,得到第一处理物;其中,所述有氧煅烧的煅烧温度为360-400℃,升温速率为0.6-1℃/min,保温时间为300-400min;
将所述第一处理物与添加剂混合,进行炭化处理得到第二处理物;其中,所述添加剂为淀粉,所述第一处理物与所述添加剂的质量比为1:(0.5-1.5);所述炭化处理的炭化温度为450-500℃,升温速率为1-3℃/min,保温时间为300-400min,炭化压力的真空度为0.06-0.09MPa ;
将所述第二处理物与酸溶液混合,固液分离,取固体得到第三处理物;其中,所述酸溶液为硫酸溶液和磷酸溶液;
将所述第三处理物进行物理活化,得到第四处理物;其中,所述物理活化的活化气体是水蒸气,活化温度为900-1080℃,升温速率为3-5℃/min,保温时间为80-150min;
将所述第四处理物进行化学活化,得到活性炭;其中,所述化学活化的活化试剂包括氢氧化钾或/和氢氧化钠,活化温度为700-800℃,升温速率为3-5℃/min,保温时间为60-120min。
2.根据权利要求1所述的使用废弃食用油脂制备活性炭的方法,其特征在于,所述有氧煅烧的温度为370-380℃,升温速率为0.7-0.9℃/min,保温时间为360-380min。
3.根据权利要求1所述的使用废弃食用油脂制备活性炭的方法,其特征在于,所述炭化温度为470-490℃,升温速率为1-2℃/min,保温时间为350-380min。
4.根据权利要求1所述的使用废弃食用油脂制备活性炭的方法,其特征在于,所述硫酸溶液的浓度为0.5-1.5mol/L,所述磷酸溶液的浓度为1-2mol/L。
5.根据权利要求4所述的使用废弃食用油脂制备活性炭的方法,其特征在于,所述第二处理物与所述酸溶液的料液比为1:(1-3)。
6.根据权利要求1所述的使用废弃食用油脂制备活性炭的方法,其特征在于,所述物理活化温度为950-1020℃,升温速率为3-4℃/min,保温时间为90-120min。
7.根据权利要求1所述的使用废弃食用油脂制备活性炭的方法,其特征在于,所述氢氧化钾活化温度为720-780℃,升温速率为3-4℃/min,保温时间为60-90min。
8.根据权利要求7所述的使用废弃食用油脂制备活性炭的方法,其特征在于,所述活化试剂与所述第四处理物的质量比为(1-3):1。
9.一种活性炭,其特征在于,由权利要求1-8任一项所述的使用废弃食用油脂制备活性炭的方法制备得到。
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JP2011079727A (ja) * 2009-10-06 2011-04-21 Shoji Sawada 活性炭及び燃料の製造方法
CN102060283B (zh) * 2010-09-02 2013-05-29 中国科学技术大学 用废弃食用油脂制备碳微球的方法
KR20160040246A (ko) * 2013-07-31 2016-04-12 코닝 인코포레이티드 적어도 하나의 첨가제를 갖는 탄소의 화학적 활성화
CN104667875B (zh) * 2015-03-05 2016-09-14 中国科学院兰州化学物理研究所盱眙凹土应用技术研发中心 利用凹凸棒石和泔水油制备生物炭/凹凸棒石纳米复合材料的方法
US9737872B2 (en) * 2015-10-22 2017-08-22 King Fahd University Of Petroleum And Minerals Modified activated carbon preparation and methods thereof
CN106698419A (zh) * 2016-11-16 2017-05-24 四川省林业科学研究院 一种由油樟叶渣制备的活性炭及其制备方法
CN106947486B (zh) * 2017-04-13 2019-10-01 常州纳欧新材料科技有限公司 一种凹凸棒石-生物质活性炭土壤修复材料及其制备方法

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