一種納米活性炭及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種納米活性炭，由以下原料制成：活性炭碳化料、氫氧化鉀、氫氧化鈉以及助活化劑，其中，所述活性炭碳化料與氫氧化鉀和所述氫氧化鈉的重量比分別為1:1~1:7和1:1~1:4，所述助活化劑占碳化料和氫氧化鉀以及氫氧化鈉總重量的1%~3%。其制備的步驟為：按比例取料并攪拌均勻；加入助活化劑；加熱；冷卻并過濾；以及烘干粉碎。本發(fā)明的有益效果為：所述納米活性炭比表面積可達(dá)到3000㎡/g，具有發(fā)達(dá)的中孔、強(qiáng)吸附能力等特性，可廣泛應(yīng)用于空氣凈化、鋰電池及超級電容器等產(chǎn)品中。
【專利說明】一種納米活性炭及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種納米活性炭及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]納米活性炭是一種表面納米粒子，具有不規(guī)則的結(jié)構(gòu)與納米空間混合的體系。其纖維直徑細(xì)，與被吸附的物的接觸面積大，能達(dá)到均勻的接觸和吸附。
[0003]目前，隨著社會(huì)的發(fā)展，對納米活性炭應(yīng)用的重視度越來越高，由生活中的簡單應(yīng)用逐步應(yīng)用到各行各業(yè)的工業(yè)領(lǐng)域中，例如，在氣體和液體的凈化、有害氣體和液體的的吸附處理、鋰電池及超級電容器中的應(yīng)用；然而，對于現(xiàn)有的納米活性炭的吸附能力來說，現(xiàn)有的納米活性炭的吸附能力依然無法滿足生產(chǎn)中對吸附能力有較高要求的工業(yè)，進(jìn)而無法較好的滿足人們的需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種納米活性炭及其制備方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
一種納米活性炭，由以下原料制成:活性炭碳化料、氫氧化鉀、氫氧化鈉以及助活化劑，其中，所述活性炭碳化料與氫氧化鉀和所述氫氧化鈉的重量比分別為1:廣1:7和1:廣1:4，所述助活化劑占碳化料和氫氧化鉀以及氫氧化鈉總重量的1%~3%。
[0006]進(jìn)一步的，所述助活化劑包括磷酸、氧化硅脂、二茂鐵或二氧化碳。
[0007] 進(jìn)一步的，所述活性炭碳化料的顆粒大小為40-80目。
[0008]上述納米活性炭的制備方法包括:
按上述比例稱取所述活性炭碳化料、所述氫氧化鉀和所述氫氧化鈉，并對稱取的所述活性炭碳化料、所述氫氧化鉀和所述氫氧化鈉進(jìn)行混合攪拌；
按上述比例稱取所述助活化劑，并將稱取的所述助活化劑添加至所述活性炭碳化料、所述氫氧化鉀和所述氫氧化鈉的混合物中進(jìn)行初步加熱，以致所述活性炭碳化料活化；
對活化后的所述活性炭碳化料進(jìn)行深度加熱，并對深度加熱后的所述活性炭碳化料進(jìn)行冷卻、清洗、烘干、粉碎，制得所述納米活性炭。
[0009]進(jìn)一步的，所述初步加熱溫度為35(T500°C，恒溫加熱時(shí)間為6(Tl20min。
[0010]進(jìn)一步的，所述深度加熱溫度為70(T100(TC，加熱速率為8~10°C /min，恒溫加熱時(shí)間為60~120 min。
[0011]進(jìn)一步的，所述冷卻的方式為循環(huán)水冷。
[0012]進(jìn)一步的，所述冷卻后的溫度為3(T50°C。
[0013]進(jìn)一步的，所述清洗后的PH值為6~8。
[0014]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明通過按上述比例的原料制成納米活性炭，從而可使得制得的所述納米活性炭的比表面積可達(dá)到3000 m2 /g，具有發(fā)達(dá)的中孔、強(qiáng)吸附能力等特性，可廣泛應(yīng)用于空氣凈化、鋰電池及超級電容器等產(chǎn)品中。

【具體實(shí)施方式】
[0015]下面將結(jié)合具體實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0016]實(shí)施例1
本發(fā)明實(shí)施例1所述的一種納米活性炭，由碳化料、氫氧化鉀、氫氧化鈉和助活化劑組成，其中，所述碳化料為25kg,氫氧化鉀為50kg,氫氧化鈉為25kg,助活化劑為1kg。
[0017]所述納米活性炭的制備方法包括以下步驟:
(1)將40、0目25kg的碳化料分別與50kg的氫氧化鉀、25kg的氫氧化鈉混合,攪拌均勻；
(2)在步驟(1)中添加Ikg的助活化劑后并加熱至350-500度活化，保持恒溫60-120分鐘；
(3)然后移至高溫爐按每分鐘溫度上升為8~10度的條件下加熱到700-1000度并恒溫保持60~120分鐘；
(4)經(jīng)循環(huán)水冷卻到30-50度后進(jìn)行清洗至PH值在6~8之間；以及
(5)進(jìn)行烘干粉碎。
[0018]實(shí)施例2
本發(fā)明實(shí)施例2所述的一種納米活性炭，由碳化料、氫氧化鉀、氫氧化鈉和助活化劑組成，其中，所述碳化料為20kg,氫氧化鉀為40kg,氫氧化鈉為40kg,助活化劑為1.5kg。
[0019]所述納米活性炭的制備方法包括以下步驟:
(1)將40-80目20kg的碳化料分別與40kg的氫氧化鉀、40kg的氫氧化鈉混合，攪拌均勻；
(2)在步驟(1)中添加1.5kg的助活化劑后并加熱至350-500度活化，保持恒溫60-120分鐘；
(3)然后移至高溫爐按每分鐘溫度上升為8~10度的條件下加熱到700-1000度并恒溫保持60~120分鐘；
(4)經(jīng)循環(huán)水冷卻到30-50度后進(jìn)行清洗至PH值在6~8之間；以及
(5)進(jìn)行烘干粉碎。
[0020]實(shí)施例3
本發(fā)明實(shí)施例3所述的一種納米活性炭，由碳化料、氫氧化鉀、氫氧化鈉和助活化劑組成，其中，所述碳化料為1kg,氫氧化鉀為50kg,氫氧化鈉為40kg,助活化劑為2kg。
[0021]所述納米活性炭的制備方法包括以下步驟:
(1)將40、0目1kg的碳化料分別與50kg的氫氧化鉀、50kg的氫氧化鈉混合,攪拌均勻；
(2)在步驟(1)中添加2kg的助活化劑后并加熱至350-500度活化，保持恒溫60-120分鐘；
(3)然后移至高溫爐按每分鐘溫度上升為8~10度的條件下加熱到700-1000度并恒溫保持60-120分鐘；
(4)經(jīng)循環(huán)水冷卻到30-50度后進(jìn)行清洗至PH值在6~8之間；以及
(5)進(jìn)行烘干粉碎。
[0022]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1-3所述的納米活性炭的制備方法，制得的納米活性炭的比表面積可達(dá)到3000 rtf /g，具有發(fā)達(dá)的中孔、強(qiáng)吸附能力等特性，可廣泛應(yīng)用于空氣凈化、鋰電池及超級電容器等產(chǎn)品中，它的吸附能力能滿足在生產(chǎn)中對吸附能力有較高要求的工業(yè)，進(jìn)而能更好的滿足人們的需求。
[0023]本發(fā)明不局限于上述最佳實(shí)施方式，任何人在本發(fā)明的啟示下都可得出其他各種形式的產(chǎn)品，但不論在其形狀或結(jié)構(gòu)上作任何變化，凡是具有與本申請相同或相近似的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種納米活性炭，其特征在于，由以下原料制成:活性炭碳化料、氫氧化鉀、氫氧化鈉以及助活化劑，其中，所述活性炭碳化料與氫氧化鉀和所述氫氧化鈉的重量比分別為1: f 1:7和1: f 1:4，所述助活化劑占碳化料和氫氧化鉀以及氫氧化鈉總重量的1%~3%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米活性炭，其特征在于:所述助活化劑包括磷酸、氧化硅月旨、二茂鐵或二氧化碳。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的納米活性炭，其特征在于，所述活性炭碳化料的顆粒大小為40~80目。
4.一種納米活性炭的制備方法，其特征在于，用于權(quán)利要求廣3中任意一項(xiàng)所述的納米活性炭的制備，并且，所述納米活性炭的制備方法包括: 按上述比例稱取所述活性炭碳化料、所述氫氧化鉀和所述氫氧化鈉，并對稱取的所述活性炭碳化料、所述氫氧化鉀和所述氫氧化鈉進(jìn)行混合攪拌； 按上述比例稱取所述助活化劑，并將稱取的所述助活化劑添加至所述活性炭碳化料、所述氫氧化鉀和所述氫氧化鈉的混合物中進(jìn)行初步加熱，以致所述活性炭碳化料活化； 對活化后的所述活性炭碳化料進(jìn)行深度加熱，并對深度加熱后的所述活性炭碳化料進(jìn)行冷卻、清洗、烘干、粉碎，制得所述納米活性炭。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的納米活性炭的制備方法，其特征在于，所述初步加熱溫度為350^500 0C，恒溫加熱時(shí) 間為6(Tl20min。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的納米活性炭的制備方法，其特征在于，所述深度加熱溫度為700-1000?，加熱速率為8~10°C /min，恒溫加熱時(shí)間為60~120 min。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的納米活性炭的制備方法，其特征在于，所述冷卻的方式為循環(huán)水冷。
8.根據(jù)權(quán)利要求4或7所述的納米活性炭的制備方法，其特征在于，所述冷卻后的溫度為 30~50°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的納米活性炭的制備方法，其特征在于，所述清洗后的PH值為6~8。
【文檔編號(hào)】C01B31/12GK104129786SQ201410362798
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月29日
【發(fā)明者】張拉社, 朱永和, 孫文賽 申請人:亞歐益盟科技（北京）有限公司