專利名稱：蕉樹基活性炭及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于活性炭制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種蕉樹基活性炭及其制備方法。
背景技術(shù)：
活性炭是一種性能優(yōu)異的吸附劑，幾乎在所有領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚漠a(chǎn)品。隨著人們對(duì)生存質(zhì)量的要求不斷提高，活性炭的需求量也逐年增加。由于木材和煤資源的短缺，目前國(guó)內(nèi)外利用農(nóng)林廢棄物等為原料來制取活性炭的研究越來越被重視，有些已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。農(nóng)林廢棄物尤其是農(nóng)作物及植物類(椰殼、核桃殼、玉米芯、煙桿、麥桿、稻桿等)大都具有一定的含碳量，是制備優(yōu)良活性炭的良好原料。香蕉是人們喜食的水果，具有營(yíng)養(yǎng)豐富及食療效能等重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值，屬可再生資源。全世界栽培香蕉的國(guó)家和地區(qū)達(dá)130個(gè)，其中，主產(chǎn)區(qū)為中南美洲和亞洲。我國(guó)的香蕉 種植主要分布在廣東、廣西、福建、臺(tái)灣、云南和海南，貴州、四川、重慶也有少量栽培。如今，我國(guó)產(chǎn)蕉大省的香蕉種植面積很廣，多已實(shí)現(xiàn)規(guī)模化及產(chǎn)業(yè)化，香蕉產(chǎn)業(yè)已成為這些省份的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)支柱和特色產(chǎn)業(yè)。香蕉樹為大型草本果樹,香蕉植株一生只開一次花,因此也只能結(jié)一次香蕉，所以在收獲香蕉果實(shí)后須把香蕉樹斬去，另一新蕉樹在旁生出，再結(jié)果實(shí)?？撤サ南憬稑浯蠖喑蔀閺U棄物到處堆積，不僅污染環(huán)境，而且浪費(fèi)了可供利用的資源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種以香蕉樹為原料、變廢為利、節(jié)能環(huán)保、工藝簡(jiǎn)單、效率高成本低的蕉樹基活性炭及其制備方法，以實(shí)現(xiàn)香蕉特色產(chǎn)業(yè)廢棄香蕉樹的高值化利用。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案蕉樹基活性炭，以香蕉樹為原料制備。香蕉樹包括香蕉莖、香蕉梗、香蕉葉。粉狀蕉樹基活性炭的碘吸附值為1300 1800mg/g。上述蕉樹基活性炭以香蕉樹為原料經(jīng)微波輻射、化學(xué)活化法制備。上述蕉樹基活性炭的制備方法，包括以下步驟( I)將香蕉樹洗凈切小快，烘干；(2)將烘干后的香蕉樹粉碎，得蕉樹粉；(3)將蕉樹粉置于微波輻射裝置中進(jìn)行炭化，得炭化料；(4)炭化料研磨后與活化劑混合均勻，得混合料；(5)混合料置于微波輻射裝置中進(jìn)行活化，得活化料；(6)活化料用水充分洗滌，過濾，烘干固體物料，得蕉樹基活性炭。步驟(4)中活化劑為氫氧化鉀粉末，炭化料與氫氧化鉀粉末的質(zhì)量比為I: I 5。步驟(6)中洗滌至pH值為6 7。步驟(6)中洗滌是先用10%鹽酸溶液浸泡I小時(shí)，固液分離，室溫下固體物料加水?dāng)嚢韬笥贸暡ㄕ鹗? 6min,再洗漆至pH值為6 7。步驟(I)或(6)中烘干溫度為80 120°C;步驟(2)中粉碎至粒度為40 60目；步驟(3)中炭化是在微波功率350 700W下隔氧加熱炭化5 30min ;步驟(5)中活化是在微波功率350 700W下隔氧加熱活化5 30min。針對(duì)香蕉特色產(chǎn)業(yè)廢棄香蕉樹浪費(fèi)資源的問題，發(fā)明人首次回收利用香蕉樹為原料制備活性炭，采用微波輻射、化學(xué)活化法處理香蕉樹，獲得微孔多、比表面積高、吸附能力強(qiáng)的蕉樹基活性炭，可作為高性能活性炭吸附劑。本發(fā)明屬于農(nóng)副產(chǎn)品廢物利用，利于環(huán)境保護(hù)。應(yīng)用本發(fā)明不僅可以充分利用特色產(chǎn)業(yè)廢棄物豐富的碳資源，避免其引起的環(huán)境污染，并拓寬了我國(guó)高性能活性炭生產(chǎn)原料的來源渠道；而且，還可以有效提高香蕉產(chǎn)業(yè)的附加價(jià)值，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益?？傊?，本發(fā)明具有如下突出優(yōu)點(diǎn) (I)巨大的資源優(yōu)勢(shì)首次利用廢棄香蕉樹，原料優(yōu)良、來源廣泛、價(jià)廉易得且屬可再生資源，變廢為利，既有利于廢棄物綜合利用和環(huán)境保護(hù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)香蕉特色產(chǎn)業(yè)廢棄物的資源化利用，也擴(kuò)大了活性炭的原料來源，降低活性炭的生產(chǎn)成本。(2)工藝簡(jiǎn)單效高費(fèi)低采用微波加熱代替?zhèn)鹘y(tǒng)加熱方法，用固相混合法代替液相浸潰法，使活性炭制備時(shí)間大大縮短，能耗低，節(jié)能環(huán)保，符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。(3)產(chǎn)品性能佳蕉樹基活性炭(見圖2和圖3)微孔多、比表面積大、吸附性能強(qiáng)，是一種高性能活性炭。


圖I是本發(fā)明蕉樹基活性炭的制備方法工藝流程圖。圖2是本發(fā)明蕉樹基活性炭的掃描電鏡SEM圖一。圖3是本發(fā)明蕉樹基活性炭的掃描電鏡SEM圖二。
具體實(shí)施例方式圖I顯示了本發(fā)明蕉樹基活性炭的制備方法工藝流程，以下結(jié)合實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明，其中蕉樹基活性炭的碘吸附值按中華人民共和國(guó)林業(yè)部GB/T12496. 8 一 1999標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定。實(shí)施例I(I)將香蕉樹(香蕉莖、香蕉梗、香蕉葉)洗凈切小快，110°C烘干；(2)將烘干后的香蕉樹粉碎至粒度為40目，得蕉樹粉；(3)將蕉樹粉置于微波輻射裝置中，在微波功率560W下隔氧加熱炭化15min，得炭化料；(4)炭化料研磨后與活化劑氫氧化鉀粉末(炭化料與氫氧化鉀粉末的質(zhì)量比為1:2)混合均勻，得混合料；(5)混合料置于微波輻射裝置中，在微波功率560W下隔氧加熱活化8min，得活化料；(6)活化料先用10%鹽酸溶液浸泡I小時(shí)，固液分離，室溫下固體物料加水?dāng)嚢韬笥贸暡ㄕ鹗?min，再洗滌至pH值為7，過濾，100°C烘干固體物料3h，得蕉樹基活性炭。
本例粉狀蕉樹基活性炭的碘吸附值為1762mg/g。實(shí)施例2(I)將香蕉樹(香蕉莖、香蕉梗、香蕉葉)洗凈切小快，110°C烘干；(2)將烘干后的香蕉樹粉碎至粒度為40目，得蕉樹粉；(3)將蕉樹粉置于微波輻射裝置中，在微波功率560W下隔氧加熱炭化15min，得炭化料；(4)炭化料研磨后與活化劑氫氧化鉀粉末(炭化料與氫氧化鉀粉末的質(zhì)量比為1:2)混合均勻，得混合料；(5)混合料置于微波輻射裝置中，在微波功率700W下隔氧加熱活化6min，得活化料； (6)活化料先用10%鹽酸溶液浸泡I小時(shí)，固液分離，室溫下固體物料加水?dāng)嚢韬笥贸暡ㄕ鹗?min，再洗滌至pH值為6. 5，過濾，110°C烘干固體物料3h，得蕉樹基活性炭。本例粉狀蕉樹基活性炭的碘吸附值為1602mg/g。實(shí)施例3(I)將香蕉樹(香蕉莖、香蕉梗、香蕉葉)洗凈切小快，110°C烘干；(2)將烘干后的香蕉樹粉碎至粒度為50目，得蕉樹粉；(3)將蕉樹粉置于微波輻射裝置中，在微波功率560W下隔氧加熱炭化15min，得炭化料；(4)炭化料研磨后與活化劑氫氧化鉀粉末(炭化料與氫氧化鉀粉末的質(zhì)量比為1:1)混合均勻，得混合料；(5)混合料置于微波輻射裝置中，在微波功率420W下隔氧加熱活化7min，得活化料；(6)活化料先用10%鹽酸溶液浸泡I小時(shí)，固液分離，室溫下固體物料加水?dāng)嚢韬笥贸暡ㄕ鹗?min，再洗滌至pH值為7，過濾，100°C烘干固體物料3h，得蕉樹基活性炭。本例粉狀蕉樹基活性炭的碘吸附值為1316mg/g。實(shí)施例4(I)將香蕉樹(香蕉莖、香蕉梗、香蕉葉)洗凈切小快，110°C烘干；(2)將烘干后的香蕉樹粉碎至粒度為40目，得蕉樹粉；(3)將蕉樹粉置于微波輻射裝置中，在微波功率560W下隔氧加熱炭化15min，得炭化料；(4)炭化料研磨后與活化劑氫氧化鉀粉末(炭化料與氫氧化鉀粉末的質(zhì)量比為1:2)混合均勻，得混合料；(5)混合料置于微波輻射裝置中，在微波功率560W下隔氧加熱活化7min，得活化料；(6)活化料先用10%鹽酸溶液浸泡I小時(shí)，固液分離，室溫下固體物料加水?dāng)嚢韬笥贸暡ㄕ鹗?min，再洗滌至pH值為7，過濾，100°C烘干固體物料3h，得蕉樹基活性炭。本例粉狀蕉樹基活性炭的碘吸附值為1581mg/g。實(shí)施例5(I)將香蕉樹(香蕉莖、香蕉梗、香蕉葉)洗凈切小快，110°C烘干；
(2)將烘干后的香蕉樹粉碎至粒度為40目，得蕉樹粉；(3)將蕉樹粉置于微波輻射裝置中，在微波功率560W下隔氧加熱炭化15min，得炭化料；(4)炭化料研磨后與活化劑氫氧化鉀粉末(炭化料與氫氧化鉀粉末的質(zhì)量比為1:2)混合均勻，得混合料；(5)混合料置于微波輻射裝置中，在微波功率560W下隔氧加熱活化9min，得活化料；(6)活化料用先用10%鹽酸溶液浸泡I小時(shí)，固液分離，室溫下固體物料加水?dāng)嚢?后用超聲波震蕩5min，再洗滌至pH值為7，過濾，100°C烘干固體物料3h，得蕉樹基活性炭。本例粉狀蕉樹基活性炭的碘吸附值為1380mg/g。
權(quán)利要求
1.一種蕉樹基活性炭，其特征在于以香蕉樹為原料制備。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的蕉樹基活性炭，其特征在于所述香蕉樹包括香蕉莖、香蕉梗、香蕉葉。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的蕉樹基活性炭，其特征在于粉狀蕉樹基活性炭的碘吸附值為 1300 1800mg/g。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的蕉樹基活性炭，其特征在于以香蕉樹為原料經(jīng)微波輻射、化學(xué)活化法制備。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述蕉樹基活性炭的制備方法，其特征在于包括以下步驟 (1)將香蕉樹洗凈切小快，烘干； (2)將烘干后的香蕉樹粉碎，得蕉樹粉； (3)將蕉樹粉置于微波輻射裝置中進(jìn)行炭化，得炭化料； (4)炭化料研磨后與活化劑混合均勻，得混合料； (5)混合料置于微波輻射裝置中進(jìn)行活化，得活化料； (6)活化料用水充分洗滌，過濾，烘干固體物料，得蕉樹基活性炭。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述蕉樹基活性炭的制備方法，其特征在于步驟(4)中活化劑為氫氧化鉀粉末，炭化料與氫氧化鉀粉末的質(zhì)量比為1:1 5。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述蕉樹基活性炭的制備方法，其特征在于步驟(6)中洗滌至pH值為6 7。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述蕉樹基活性炭的制備方法，其特征在于步驟(6)中洗滌是先用10%鹽酸溶液浸泡I小時(shí)，固液分離，室溫下固體物料加水?dāng)嚢韬笥贸暡ㄕ鹗? 6min，再洗滌至pH值為6 7。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述蕉樹基活性炭的制備方法，其特征在于步驟(I)或(6)中烘干溫度為80 120°C ;步驟(2)中粉碎至粒度為40 60目；步驟(3)中炭化是在微波功率350 700W下隔氧加熱炭化5 30min ;步驟(5)中活化是在微波功率350 700W下隔氧加熱活化5 30min。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種蕉樹基活性炭及其制備方法，利用香蕉樹為原料制備活性炭，采用微波輻射、化學(xué)活化法處理香蕉樹，獲得微孔多、比表面積高、吸附能力強(qiáng)的蕉樹基活性炭，可作為高性能活性炭吸附劑。本發(fā)明屬于農(nóng)副產(chǎn)品廢物利用，利于環(huán)境保護(hù)。應(yīng)用本發(fā)明不僅可以充分利用特色產(chǎn)業(yè)廢棄物豐富的碳資源，避免其引起的環(huán)境污染，并拓寬了我國(guó)高性能活性炭生產(chǎn)原料的來源渠道；而且，還可以有效提高香蕉產(chǎn)業(yè)的附加價(jià)值，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
文檔編號(hào)C01B31/12GK102826548SQ201210362989
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月26日
發(fā)明者謝祖芳, 朱萬(wàn)仁, 龐起, 陳淵, 何軍, 劉榮軍, 何冬梅 申請(qǐng)人:玉林師范學(xué)院