的活性炭的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于材料技术领域，设及一种用于吸附烟气中C〇2的活性炭的制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着工业化和现代化速度的加快，化石燃料的大量使用，含有C〇2的烟气未经处理 就直接排放到大气中，使得大气中的C〇2浓度越来越高，而C〇2又是造成全球变暖(溫室效应） 的主要气体之一。溫室效应越来越严重，逐渐受到全世界人民的关注，溫室效应带来的问题 也是世界性的，严重威胁到了全人类的生存安全。因此，如何降低烟气中C〇2的排放量是一 项重要的环保问题。烟气中C〇2的传统的处理技术主要有吸附法、吸收法、膜分离法等。吸附 法借助吸附剂上发达的孔结构、巨大的比表面积，通过表面各种活性官能团与吸附质间所 形成的各种化学键，可W吸附C〇2,达到降低烟气中C〇2的目的。吸附法根据附剂对C〇2吸附和 解吸发放的不同可分为:变溫吸附法、变压吸附法和变溫与变压相结合的吸附方法，其中变 溫吸附法由于工艺过程相对简单，机械化程度高，无设备腐蚀，操作简单等特点在工业上得 到广泛应用。因此吸附法去除烟气中C〇2倍受关注。
[0003] 自活性炭问世W来，就一直受到大量研究者的重点关注。活性炭是一种比较普遍 的良好吸附剂，它的主要成分是无定型的炭，还有少许的氨、硫、氮、氧W及灰分。活性炭具 有高的比表面积、较大的吸附容量和发达的微孔结构。活性炭比表面积的大小、表面性质和 孔结构特点决定了它吸附能力的大小。与别的吸附剂相比，活性炭材料的一个主要优势是 生产成本低且生产原材料来源广泛。但是一般的活性炭对C〇2的吸附效果并不理想，应用并 不广泛。为了扩宽活性炭的在实际中的应用，大量研究者对其做了不同的改性，如有机基 团一NH2、一C00H等对活性炭材料的改性，在分离与吸附领域展现了良好的前景。但是至今 没有关于用薦渣来制备活性炭并用于吸附C〇2的报道。
[0004] 本项专利采用薦渣为原材料，ZnCb为活化剂来合成活性炭，并用KOH对合成的活 性炭做二次活化制备大孔径、比表面积、孔容的活性炭材料。运种方法提高了材料的比表面 积，扩大了孔径，不仅保持了活性炭原有的优异性能，同时大大提高了材料对C〇2的吸附性 能，在烟气中C〇2的处理具有广阔的应用前景。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种用于吸附烟气中C〇2的活性炭的制备方法，解决了现有 技术中存在的在制备过程中生产条件复杂、操作不便W及吸附效果欠缺、生产成本很高的 问题。
[0006] 本发明所采用的技术方案是，一种用于吸附烟气中C〇2的活性炭的制备方法，包括 W下步骤：
[0007] 步骤一，薦渣的预处理
[000引将制糖厂取回的薦渣用超纯水煮沸5-8min，水洗去除薦渣里的杂质，然后过滤烘 干12-2地;然后将烘干的薦渣切成4cm左右，用l-3mmol ? L-I的化Ch溶液浸泡20-2地，然后 在通风干燥箱中烘干8-12h，装入封口袋中，再放入干燥器中备用；
[0009] 步骤二，活性炭的制备
[0010] 将步骤一中处理过的薦渣放入2-3个瓷方舟中，再将瓷方舟置于真空马弗炉里，W 2-5°C/min的升溫速率，升到400-600°C，活化50-70min，当马弗炉内溫度降至200°CW下时 关闭马弗炉;待炉内溫度冷却至室溫，取出材料然后用10%的盐酸清洗30-60min，再用超纯 水洗至中性，然后烘干，研磨即得到样品材料；
[0011] 步骤S，K0H二次改性活性炭的制备
[0012]将步骤二所制备的活性炭材料与KOHWl :2-4的质量比在红夕侦下研磨均匀，立即 放入马弗炉中，W2-5°C/min的速率升溫至800°C，活化50-70min，当马弗炉内溫度降至200 "CU下时关闭马弗炉;待炉内溫度冷却至室溫;从马弗炉取中材料，用10%的盐酸清洗，再 用超纯水洗至中性，即得到样品材料。
[0013] 进一步的，在上述步骤一中，将制糖厂取回的薦渣用超纯水煮沸5min，水洗去除薦 渣里的杂质，然后过滤烘干12h;将烘干的薦渣切成4cm左右，用2mmol ? L-I的化C12溶液浸泡 24h，然后在通风干燥箱中烘干12h，装入封口袋中，再放入干燥器中备用。
[0014] 进一步的，在所述步骤二中，将25g步骤一中处理过的薦渣放入3个瓷方舟中再将 瓷方舟置于真空马弗炉里，W3°C/min的升溫速率，升到500°C，然后活化60min，当马弗炉内 溫度降至200°C W下时关闭马弗炉;待炉内溫度冷却至室溫，取出材料然后用10%的盐酸清 洗30-60min，再用超纯水洗至中性，烘干，研磨即得到样品材料。
[0015] 进一步的，在所述步骤S中，将步骤二中所制备的活性炭材料与KOHWl :4的质量 比在红外灯下研磨均匀，然后立即放入马弗炉中，W 3 °C / m i n的速率升溫至8 0 (TC，活化 60min，当马弗炉内溫度降至200°C W下时关闭马弗炉;待炉内溫度冷却至室溫;从马弗炉取 中材料，用10%的盐酸清洗，再用超纯水洗至中性，即得到样品材料。
[0016] 本发明的有益效果是:将用化Cl2活化制备的活性炭与KOHW质量比1:4的条件下， 在红外灯下研磨均匀，然后放入正空马弗炉中800°C下活化一小时，可W使KOH在高溫下与 活性炭充分反应，使得活性炭上的孔变多，孔径、比表面积和孔容扩大，得到具有优良吸附 性能的活性炭。并将其用到气体中C〇2的吸附，在60°C条件下，对化/0)2混合气体(0)2的体积 分数为15%)的吸附量为3.45mmol ? g^。
[0017] 特点：吸附剂改性制备过程生产条件简单，便于操作，而且用到的化学试剂较少， 吸附效果良好，生产成本较低，并且对环境污染小，具有良好的应用前景。
【附图说明】
[001引图1是一般活性炭(AC)和经过KO巧舌化后的活性炭化AC)的吸附脱附等溫图。
[0019] 图2a是一般活性炭的电镜图；图化为经过KO巧舌化后的活性炭的电镜图。
[0020] 图3经过KO巧舌化后的活性炭的吸附图。
【具体实施方式】
[0021 ]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明进行详细说明。
[0022] -种用于吸附烟气中C〇2的活性炭吸附材料的制备方法，包括W下步骤：
[0023] 步骤一，薦渣的预处理
[0024] 将制糖厂取回的薦渣用超纯水煮沸5-8min，水洗去除薦渣里的杂质，然后过滤烘 干12-2地。将烘干的薦渣切成4cm