一種微波和活化劑復合改性咖啡殼制備甲醛吸附劑的方法，首先，將氫氧化鉀溶液與氯化鋁溶液混合，得到復合活化劑；然后，將咖啡殼與復合活化劑按一定比例混合、浸漬后烘干，烘干后加熱，得到炭化料，將炭化料置于微波加熱反應器中，通入水蒸汽加熱，將材料用鹽酸溶液洗滌到呈中性，進行水洗直到用pH試紙檢測炭化料為中性，將材料烘干，進行分析測試，所得吸附劑的比表面積≥4200m2/g，微孔孔容為1.2~1.8ml/g，孔容率達到90%以上，是一種優良的甲醛吸附劑。采用微波和活化劑復合改性咖啡殼，優化了咖啡殼吸附甲醛的性能，提供了一種新型空氣凈化劑的制備方法，實現了咖啡殼的資源回收利用，有良好的環境效益和應用前景。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種甲醛吸附劑的制備方法，具體涉及一種以咖啡殼為原料，采用微波和活化劑復合改性相結合的方法制備得到高比表面、高微孔率活性炭吸附甲醛的方法。
技術介紹
隨著人們生活水平的提高，對環境的要求越來越高，人們渴望在干凈而無污染的空氣中生活，但是工業的發展，環境污染仍然在日益加劇，特別是家裝的污染，讓普通老百姓更多的了解到甲醛這樣一種物質，于是，制備一種簡單方便，成本便宜的甲醛吸附劑就顯得尤為重要。目前，咖啡不再是一種高端的飲品，慢慢地走入到了尋常百姓的生活中，咖啡的需求量越來越大，咖啡殼也越來越多。云南為優質咖啡的產地，咖啡殼作為咖啡生產中的廢棄物，通常都是當作增產垃圾丟掉，少量用于肥料堆捂，咖啡殼疏松有較強的吸附能力，同時還有一股咖啡的特殊香氣，如果能夠把咖啡殼利用來制作成甲醛的吸附劑，不僅可以凈化室內空氣，而且其特殊的香氣還能夠讓人心情愉悅，但目前對咖啡殼的利用非常少，如果能夠將咖啡殼利用來制甲醛吸附劑，將會產生巨大的商業價值。在公開號103340478A中公開了一種天然的用于濾嘴棒復合的新材料及其應用，該專利技術取咖啡產基地中采收時剝出廢棄的新鮮咖啡殼，在露天晾曬至含水率低于30%；然后將晾曬后的咖啡殼放入烘焙設備中，在溫度為60℃左右的低溫中烘烤至含水率在9~12%；再將烘烤后的咖啡殼切成絲狀或顆粒狀，添加或不添加保潤劑和煙草提取液后卷制成棒狀的復合新材料；該天然的復合新材料與醋酸纖維絲素復合，作為制備二元復合濾嘴棒的材料應用。本專利技術的特點在于：天然材料成本低廉、環保安全，是良好的純天然新材料；能夠起到吸附煙氣中的大顆粒氣溶膠物質的過濾作用，能賦予卷煙特殊的烘烤香甜韻，經濟效益和社會效益顯著。在公開號101531820中公開了一種可降解環保材料及其制備方法和應用，該專利技術用咖啡殼或咖啡豆渣與食品級固體膠粉末混合制成。在制備時，包括有粉碎、攪拌和熱壓成型三個步驟，本環保材料可用于一次性餐具、盆景容器和高密度板中。這種環保材料能實現廢物利用、節能環保；生產成本低、經濟效益可觀；以及在使用后，在自然界中可以實現自解，不污染環境，符合國家標準中關于人體安全和環境污染的要求。在目前對咖啡殼的研究利用還較少，本專利技術利用了咖啡殼疏松且有較強的吸附能力的特性，結合微波改性的方法，制備活性炭吸附劑，用于吸附甲醛，室內空氣凈化效果好，還可有一種咖啡的香味。
技術實現思路
本專利技術的目的利用咖啡殼微波加熱改性制備活性炭甲醛吸附材料，該甲醛吸附材料具有高比表面、高微孔率的特點，有效的解決了室內空氣污染的問題，其方法簡單實用、成本較低，有良好的工業可操作性。本專利技術按以下步驟完成：(1)將質量濃度2~3mol/L的氫氧化鉀溶液與質量濃度0.1~0.2mol/L氯化鋁溶液以2：0.5~3的體積比混合；(2)將咖啡殼與復合活化劑按質量(g)與體積比(ml)1：2~3的比例混合，浸漬10~20小時；(3)將(2)浸漬后的原料在50~90℃下烘干至水分質量百分數小于5%，時間為2~5小時；(4)將干燥過的原料在馬弗爐中以升溫速率6~10k/min升溫至400~600℃下再加熱0.5~2小時，得到炭化料；(5)將(4)中得到的炭化料加到微波加熱反應器中，通入水蒸汽，在溫度600~900℃條件下加熱3~8min；(6)將(5)中得到的材料進行首先利用1:7~8的鹽酸溶液洗滌到呈中性，然后再進行水洗，直到用pH試紙檢測炭化料為中性；(7)將(6)中得到的材料在烘箱中，溫度為50~70℃下烘干1~5小時，進行分析測試，比表面積≥4200m2/g，微孔孔容為1.2~1.8ml/g，微孔孔容率達到90%以上，適合作為甲醛吸附劑的材料。與公知技術相比，本專利技術具有的優點：（1）利用了咖啡殼組織纖維疏松，具有較強的吸附能力，變廢為寶，節約資源，降低成本，還環保安全，是良好的純天然新材料，而且咖啡殼本身的香味得以利用；（2）利用了廢棄的咖啡殼做原料，成本低廉；（3）利用了氯化鋁與氫氧化鉀相結合作為新的復合活化劑，減少了氫氧化鉀的利用，避免了傳統強堿性活化劑對設備的腐蝕，而且活性炭的活性增強，提高了吸附甲醛的能力；（4）利用微波加熱，大大縮減了活化的時間，從原來的2~3小時的活化時間，縮減到了3~8分鐘，節約了能源的利用。具體實施方式：實施例1：(1)將質量濃度2.5mol/L的氫氧化鉀溶液與質量濃度0.15mol/L氯化鋁溶液以2：0.8的體積比混合；(2)將咖啡殼與復合活化劑按質量(g)與體積比(ml)1：2.5的比例混合，浸漬15小時；(3)將(2)浸漬后的原料在65℃下烘干至水分質量百分數小于5%，時間為3.5小時；(4)將干燥過的原料在馬弗爐中以升溫速率8k/min升溫至500℃下再加熱2小時得到炭化料；(5)將(4)中得到的炭化料加到微波加熱反應器中，通入水蒸汽，在溫度700℃條件下加熱4min；(6)將(5)中得到的材料進行首先利用1:7.5的鹽酸溶液洗滌到呈中性，然后再進行水洗，直到用pH試紙檢測炭化料為中性；(7)將(6)中得到的材料在烘箱中，溫度為60℃下烘干2小時，進行分析測試，比表面積≥4300m2/g，微孔孔容為1.2~1.8ml/g，微孔孔容率達到95%，適合作為甲醛吸附劑的材料。實施例2：(1)將質量濃度2.8mol/L的氫氧化鉀溶液與質量濃度0.2mol/L氯化鋁溶液以2：1的體積比混合；(2)將咖啡殼與復合活化劑按質量(g)與體積比(ml)1：2.8的比例混合，浸漬18小時；(3)將(2)浸漬后的原料在60℃下烘干至水分質量百分數小于5%，時間為4小時；(4)將干燥過的原料在馬弗爐中以升溫速率7k/min升溫至500℃下再加熱2小時，得到炭化料；(5)將(4)中得到的炭化料加到微波加熱反應器中，通入水蒸汽，在溫度800℃條件下加熱3.5min；(6)將(5)中得到的材料進行首先利用1:7.5的鹽酸溶液洗滌到呈中性，然后再進行水洗，直到用pH試紙檢測炭化料為中性；(7)將(6)中得到的材料在烘箱中，溫度為55℃下烘干3小時，進行分析測試，比表面積≥4250m2/g，微孔孔容為1.2~1.8ml/g，微孔孔容率達到97%，適合作為甲醛吸附劑的材料。本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種微波和活化劑復合改性咖啡殼制備甲醛吸附劑的方法，其特征在于該方法按以下步驟完成：將質量濃度2~3mol/L的氫氧化鉀溶液與質量濃度0.1~0.2mol/L氯化鋁溶液以2：0.5~3的體積比混合；將咖啡殼與復合活化劑按質量(g)與體積比(ml) 1：2~3的比例混合，浸漬10~20小時；將(2)浸漬后的原料在50~90℃下烘干至水分質量百分數小于5%，時間為2~5小時；(4)將干燥過的原料在馬弗爐中以升溫速率6~10k/min升溫至400~600℃下再加熱0.5~2小時，得到炭化料；(5)將(4)中得到的炭化料加到微波加熱反應器中，通入水蒸汽，在溫度600~900℃條件下加熱3~8min；(6)將(5)中得到的材料進行首先利用1:7~8的鹽酸溶液洗滌到呈中性，然后再進行水洗，直到用pH試紙檢測炭化料為中性；(7)將(6)中得到的材料在烘箱中，溫度為50~70℃下烘干1~5小時，進行分析測試，比表面積≥4200m2/g，微孔孔容為1.2~1.8ml/g，微孔孔容率達到90%以上，適合作為甲醛吸附劑的材料。
【技術特征摘要】
1.一種微波和活化劑復合改性咖啡殼制備甲醛吸附劑的方法，其特征在于該方法按以下步驟完成：將質量濃度2~3mol/L的氫氧化鉀溶液與質量濃度0.1~0.2mol/L氯化鋁溶液以2：0.5~3的體積比混合；將咖啡殼與復合活化劑按質量(g)與體積比(ml)1：2~3的比例混合，浸漬10~20小時；將(2)浸漬后的原料在50~90℃下烘干至水分質量百分數小于5%，時間為2~5小時；(4)將干燥過的原料在馬弗爐中以升溫速率6~10k/min升溫至400~600℃下...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王紅斌，馬林轉，彭金輝，黃超，譚偉，李桂鎮，
申請(專利權)人：云南民族大學，
類型：發明
國別省市：云南;53
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