一種利用玉米穗軸制備活性炭的方法
【專利摘要】本發(fā)明所述的一種利用玉米穗軸制備活性炭的方法旨在提供一種廢水廢氣的凈化物。該方法包括：將玉米穗軸在105℃下干燥24h，破碎至1cm后用NaHCO3浸泡，然后置入微波爐中，制得的活性炭先后進行酸洗、水洗、烘干后，研磨至0.075mm即可。本發(fā)明所述的方法制得的活性炭亞甲基藍吸附值為241.76mg/g，產(chǎn)率為27.39%。
【專利說明】—種利用玉米穗軸制備活性炭的方法
【技術(shù)領域】
[0001 ] 本發(fā)明旨在提供一種廢水廢氣的凈化物。
【背景技術(shù)】
[0002]活性炭優(yōu)良的比表面積和發(fā)達的孔結(jié)構(gòu)使其具有良好的催化性能和吸附性能，已成功應用于催化及水和氣體的凈化領域。但高昂的價格限制了其更大范圍的應用，傳統(tǒng)原材料價格的不斷攀升是造成其成本居高不下的主要原因之一。理論上，作為活性炭前驅(qū)體的材料應具備高碳低灰分的特征，農(nóng)林副產(chǎn)物通常具備這一特征且來源廣泛、價格低廉。
[0003]玉米是我國三大農(nóng)作物之一，2010年的種植面積達3 000萬公頃，僅次于美國，預計玉米產(chǎn)量將達到1.68億t。按100 kg玉米產(chǎn)生18 kg玉米穗軸估算，僅2010年就將產(chǎn)生3.024X 107 t的玉米穗軸。玉米穗軸的傳統(tǒng)處置方法主要是焚燒，這不僅造成嚴重的環(huán)境污染，也是對資源的巨大浪費。據(jù)文獻報道，玉米穗軸的碳含量和灰分可確保其作為活性炭的前軀體。
[0004]微波加熱具有熱效率高、可以實現(xiàn)內(nèi)部選擇性加熱、可控性好、設備體積小等優(yōu)點?？梢钥朔鹘y(tǒng)加熱方法加熱時間長、能耗大、加熱不均勻的缺點。研究還發(fā)現(xiàn)，微波加熱是去除活性炭表面含氧官能團的有效途徑，并可在短時間內(nèi)改善活性炭的結(jié)構(gòu)和化學性質(zhì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在提供一種能提高產(chǎn)率的利用玉米穗軸制備活性炭的方法。
[0006]本發(fā)明所述的一種利用玉米穗軸制備活性炭的方法，包括:將玉米穗軸在105°C下干燥24 h，破碎至I cm后用NaHC`O``3浸泡，然后置入微波爐中，制得的活性炭先后進行酸洗、水洗、烘干后，研磨至0.075 mm即可。
[0007]優(yōu)選地，所述的酸洗是使用體積比為1:9的稀鹽酸溶液煮沸30min。
[0008]更優(yōu)選地，所述的水洗是使用蒸餾水沖洗至pH為7。
[0009]在單因素實驗的基礎上,采用中心組合設計,使用Design Expert 7.0.0軟件進行數(shù)據(jù)擬合，建立了以MB吸附值為響應值的活性炭制備工藝回歸模型:Y1=225.39+17.56ΧΑ-5.50ΧΒ+51.93XC-17.75ΧΑΒ-20.75ΧΑ C-0.50XBC-4.15XA2-0.081ΧΒ2_24.83XC2。回歸分析表明，該模型是顯著的；模型一次項A、C，二次項C2和交互項AB、AC差異顯著；模型一次項B，二次項A2、B2和交互項BC差異不顯著。
[0010]在單因素實驗的基礎上,采用中心組合設汁,使用Design Expert 7.0.0軟件進行數(shù)據(jù)擬合，建立了以產(chǎn)率為響應值的活性炭制備工藝回歸模型:Y2=27.88-3.37ΧΑ-1.22ΧΒ-1.70XC-0.44ΧΑ B+0.86XAC+0.19ΧΒ C-1.76Α2_0.45ΧΒ2+1.02XC2?；貧w分析表明，該模型是顯著的；模型一次項A、B、C和二次項A2差異顯著；模型二次項B2、C2和交互項AB、AC、BC差異不顯著?！揪唧w實施方式】
[0011]實施例一 將玉米穗軸在105°c下干燥24 h,破碎至I Cm后用NaHCO3浸泡,浸潰比為4,然后置入微波爐中進行炭化與活化，其中輻照功率、輻照5分鐘，制得的活性炭先后進行酸洗使用體積比為1:9的稀鹽酸溶液煮沸30min、再使用蒸餾水沖洗至pH為7、烘干后，研磨至0.075mm即可。
[0012]按GB/T 12496.10-1999測定制得的活性炭產(chǎn)品的亞甲基藍吸附值。測得其亞甲基藍吸附值為241.76mg/g，產(chǎn)率為27.39%。
【權(quán)利要求】
1.一種利用玉米穗軸制備活性炭的方法，其特征在于包括:將玉米穗軸在105°C下干燥24 h，破碎至I cm后用NaHCO3浸泡，然后置入微波爐中，制得的活性炭先后進行酸洗、水洗、烘干后，研磨至0.075 mm即可。
2.如權(quán)利要求1所述的利用玉米穗軸制備活性炭的方法，其特征在于所述的酸洗是使用體積比為1:9的稀鹽酸溶液煮沸30min。
3.如權(quán)利要求1所述的利用玉米穗軸制備活性炭的方法，其特征在于所述的水洗是使用蒸餾水沖洗至pH為7 。
【文檔編號】C01B31/12GK103508453SQ201310475206
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年10月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月13日
【發(fā)明者】王耀斌 申請人:陜西盛邁石油有限公司