CN104984734A - 一种无机强酸催化水热竹基生物质炭吸附材料的生产方法 - Google Patents
一种无机强酸催化水热竹基生物质炭吸附材料的生产方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104984734A CN104984734A CN201510455044.8A CN201510455044A CN104984734A CN 104984734 A CN104984734 A CN 104984734A CN 201510455044 A CN201510455044 A CN 201510455044A CN 104984734 A CN104984734 A CN 104984734A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- bamboo
- hydrothermal
- strong acid
- inorganic
- adsorption material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 title claims abstract description 63
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 title claims abstract description 63
- 241001330002 Bambuseae Species 0.000 title claims abstract description 63
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 title claims abstract description 63
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 title claims abstract description 63
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 239000002253 acid Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 11
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 9
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 9
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 7
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 150000007529 inorganic bases Chemical class 0.000 claims description 4
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 3
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 5
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 abstract description 4
- 239000000975 dye Substances 0.000 abstract description 4
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 abstract 1
- 238000009700 powder processing Methods 0.000 abstract 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 abstract 1
- RBTBFTRPCNLSDE-UHFFFAOYSA-N 3,7-bis(dimethylamino)phenothiazin-5-ium Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC2=[S+]C3=CC(N(C)C)=CC=C3N=C21 RBTBFTRPCNLSDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229960000907 methylthioninium chloride Drugs 0.000 description 11
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 238000004042 decolorization Methods 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 235000010675 chips/crisps Nutrition 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000003933 environmental pollution control Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- 235000021190 leftovers Nutrition 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
本发明公开了一种无机强酸催化水热竹基生物质炭吸附材料的生产方法，其步骤包括：将竹粉加工剩余物粉碎成60-80目竹粉，再对竹粉在强酸性条件下进行水热反应制备水热竹炭；将上述得到的水热竹炭用无机碱活化后即得到活化水热竹炭吸附材料。本发明工艺简单、原料成本低、吸附量大。本方法制得的吸附材料可以应用于阳离子染料的吸附治理，并具有良好的处理效果。本发明不仅实现了竹材加工剩余物资源的回收利用，并且得到了廉价、高效的新型吸附剂，促进环保事业的发展。
Description
技术领域
本发明属于生物质炭吸附材料制备以及环境污染治理领域，特别涉及一种以竹粉为主要材料进行水热炭化制备生物质吸附材料的生产方法，具体是无机强酸催化水热竹基生物质炭吸附材料的生产方法。
背景技术
全国第八次森林资源清查统计显示，我国竹林面积有601万公顷，竹林面积、竹材蓄积、竹制品产量和出口量均居世界第一，竹加工技术和竹产品创新能力处于世界先进水平。但是，目前我国竹材资源的利用率偏低，一次利用率为20％-50％，每年有大量的竹材加工剩余物如竹屑、锯末、边角料等，以及1180万吨以上尚未利用的杂竹和小径竹。因此，急需开发清洁高效的农林废弃物资源化利用技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种吸附性能良好的无机强酸催化水热竹基生物质炭吸附材料的生产方法。
解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种无机强酸催化水热竹基生物质炭吸附材料的生产方法，按下列步骤进行：
(1)将包括竹屑、竹片、边角料、竹丝在内的原料粉碎成60-80目竹粉；
(2)水热竹炭制备：将60重量份的60-80目竹粉和6-24重量份无机强酸置于200-300重量份的水中，在室温下搅拌混合均匀后置于带聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，然后在180-240℃条件下反应6-24小时、自然冷却、抽滤、洗涤至中性后烘干，即得到水热竹炭；
(3)活化水热竹炭制备：将步骤(2)得到的水热竹炭与2.5-6重量份无机碱和200-300重量份水混合，室温搅拌0.5-3h后，抽滤、洗涤至中性后烘干。
所述无机强酸催化水热竹基生物质炭吸附材料的生产方法，步骤(2)中所说的无机强酸为浓盐酸或浓硫酸中任一种或两种强酸的混合物。
所述无机强酸催化水热竹基生物质炭吸附材料的生产方法，步骤(3)中所述的无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾任一种或两种无机碱的混合物。
本发明采用无机强酸作为水热炭化的催化剂，使竹粉炭化程度变大，炭化产物密度变小。制取的竹基生物质炭吸附材料比对应的无催化剂制备的竹基生物质炭对阳离子染料亚甲基蓝的吸附能力明显提高，对阳离子染料亚甲基蓝的吸附容量可以达到540mg/g以上，对高浓度的400mg/L亚甲基蓝，固液比为0.8g/L时，脱色率(去除率)可以达99.8％以上，而对应的无催化剂制备的竹基生物质炭对亚甲基蓝的饱和吸附容量仅为288mg/g。将作为竹材加工剩余物、环境污染物改性成吸附率高的水热竹炭吸附材料，对阳离子染料具有良好的吸附性能，有利于应用到工业废水的处理等领域，且变废为宝，极大地提高了竹粉的附加值。
附图说明
图1是本发明实施例1所得的样品对亚甲基蓝的等温吸附线图。
图2是本发明实施例1所得的样品对亚甲基蓝的脱色率图。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。
表1实施例1-8原料配比(重量份)
实施例1(对照上表中对应实施例1与重量份配比值)，按如下按下列步骤进行制备：
(1)将竹屑、竹片、边角料、竹丝等粉碎成60-80目；
(2)水热竹炭制备：将60重量份的60-80目竹粉和21重量份浓度为37％浓盐酸置于220重量份的水中，在室温下搅拌混合均匀后置于带聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，然后在200℃条件下反应15小时、自然冷却、抽滤、洗涤至中性后烘干，即得到水热竹炭；
(3)活化水热竹炭制备：将步骤(2)得到的水热竹炭与3.6重量份氢氧化钠和240重量份水混合，室温搅拌2h后、抽滤、洗涤至中性后烘干。
需说明的是实施例1为最佳实施例，其余实施例2-8均各对照表中对应实施例的原料和配比值，按实施例1相同方法制得。
现以实施例1所得样品为例，对亚甲基蓝吸附情况见图1。图1是本发明实施例1所得样品在室温下吸附亚甲基蓝的量，在平衡时，以吸附容量对平衡浓度作图，得到的等温吸附线，图中的吸附容量表示每克吸附剂吸附亚甲基蓝的量。图2是本发明实施例1所得样品在室温下对亚甲基蓝的脱色率图，亚甲基蓝的初始浓度为400毫克/升、体积为50毫升。
本发明以竹粉为原料将原作废弃物处理的锯竹屑、竹片、边角料、竹丝等粉碎成60-80目粉状物，既有利于堆放，又可使反应更充分，效果更好。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (3)
1.一种无机强酸催化水热竹基生物质炭吸附材料的生产方法，其特征在于，按下列步骤进行：
(1)将包括竹屑、竹片、边角料、竹丝在内的原料粉碎成60-80目竹粉；
(2)水热竹炭制备：将60重量份的60-80目竹粉和6-24重量份无机强酸置于200-300重量份的水中，在室温下搅拌混合均匀后置于带聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，然后在180-240℃条件下反应6-24小时、自然冷却、抽滤、洗涤至中性后烘干，即得到水热竹炭；
(3)活化水热竹炭制备：将步骤(2)得到的水热竹炭与2.5-6重量份无机碱和200-300重量份水混合，室温搅拌0.5-3h后，抽滤、洗涤至中性后烘干。
2.如权利要求1所述无机强酸催化水热竹基生物质炭吸附材料的生产方法，其特征在于，步骤(2)中所说的无机强酸为浓盐酸或浓硫酸中任一种或两种强酸的混合物。
3.如权利要求1所述无机强酸催化水热竹基生物质炭吸附材料的生产方法，其特征在于，步骤(3)中所述的无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾任一种或两种无机碱的混合物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510455044.8A CN104984734A (zh) | 2015-07-30 | 2015-07-30 | 一种无机强酸催化水热竹基生物质炭吸附材料的生产方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510455044.8A CN104984734A (zh) | 2015-07-30 | 2015-07-30 | 一种无机强酸催化水热竹基生物质炭吸附材料的生产方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104984734A true CN104984734A (zh) | 2015-10-21 |
Family
ID=54296697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510455044.8A Pending CN104984734A (zh) | 2015-07-30 | 2015-07-30 | 一种无机强酸催化水热竹基生物质炭吸附材料的生产方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104984734A (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105733034A (zh) * | 2016-02-18 | 2016-07-06 | 合肥市再德高分子材料有限公司 | 一种高性能天然橡胶/丁苯橡胶复合材料 |
| CN105935581A (zh) * | 2016-01-11 | 2016-09-14 | 浙江科技学院 | 一种竹生物炭的无机酸催化水热制备方法 |
| CN106207179A (zh) * | 2016-07-07 | 2016-12-07 | 陕西科技大学 | 一种koh活化柚子皮制备钠离子电池用负极材料的方法 |
| CN107200385A (zh) * | 2017-07-18 | 2017-09-26 | 甘琦 | 一种利用废水处理工艺中铁碳或芬顿污泥制备多孔微电解颗粒的方法 |
| CN108262028A (zh) * | 2018-01-19 | 2018-07-10 | 浙江农林大学 | 一种马来酸酐修饰水热竹炭吸附剂的制备方法 |
| CN108479713A (zh) * | 2018-04-10 | 2018-09-04 | 浙江农林大学 | 一种氨基羧酸型水热竹炭合成方法 |
| CN108499536A (zh) * | 2018-04-10 | 2018-09-07 | 浙江农林大学 | 一种高效吸附阴离子染料水热竹炭制备方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103663448A (zh) * | 2012-09-19 | 2014-03-26 | 天津普兰纳米科技有限公司 | 碳材料的制备方法、所得碳材料及其应用 |
| CN104069814A (zh) * | 2014-07-11 | 2014-10-01 | 南开大学 | 一种采用koh改性木屑水热生物炭的制备方法 |
| CN104069812A (zh) * | 2014-07-11 | 2014-10-01 | 南开大学 | 一种采用koh改性玉米秸秆水热生物炭的制备方法 |
| CN104649246A (zh) * | 2013-11-18 | 2015-05-27 | 湖南师范大学 | 一种生物质碳微/纳米球的低温水热制备方法 |
| CN104724703A (zh) * | 2015-03-20 | 2015-06-24 | 福州大学 | 一种以芭蕉科植物为原料制备具有吸附性能活性炭的方法 |
| IDP000045427B (zh) * | 2015-05-04 | 2017-04-18 |
-
2015
- 2015-07-30 CN CN201510455044.8A patent/CN104984734A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103663448A (zh) * | 2012-09-19 | 2014-03-26 | 天津普兰纳米科技有限公司 | 碳材料的制备方法、所得碳材料及其应用 |
| CN104649246A (zh) * | 2013-11-18 | 2015-05-27 | 湖南师范大学 | 一种生物质碳微/纳米球的低温水热制备方法 |
| CN104069814A (zh) * | 2014-07-11 | 2014-10-01 | 南开大学 | 一种采用koh改性木屑水热生物炭的制备方法 |
| CN104069812A (zh) * | 2014-07-11 | 2014-10-01 | 南开大学 | 一种采用koh改性玉米秸秆水热生物炭的制备方法 |
| CN104724703A (zh) * | 2015-03-20 | 2015-06-24 | 福州大学 | 一种以芭蕉科植物为原料制备具有吸附性能活性炭的方法 |
| IDP000045427B (zh) * | 2015-05-04 | 2017-04-18 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105935581A (zh) * | 2016-01-11 | 2016-09-14 | 浙江科技学院 | 一种竹生物炭的无机酸催化水热制备方法 |
| CN105733034A (zh) * | 2016-02-18 | 2016-07-06 | 合肥市再德高分子材料有限公司 | 一种高性能天然橡胶/丁苯橡胶复合材料 |
| CN106207179A (zh) * | 2016-07-07 | 2016-12-07 | 陕西科技大学 | 一种koh活化柚子皮制备钠离子电池用负极材料的方法 |
| CN107200385A (zh) * | 2017-07-18 | 2017-09-26 | 甘琦 | 一种利用废水处理工艺中铁碳或芬顿污泥制备多孔微电解颗粒的方法 |
| CN108262028A (zh) * | 2018-01-19 | 2018-07-10 | 浙江农林大学 | 一种马来酸酐修饰水热竹炭吸附剂的制备方法 |
| CN108479713A (zh) * | 2018-04-10 | 2018-09-04 | 浙江农林大学 | 一种氨基羧酸型水热竹炭合成方法 |
| CN108499536A (zh) * | 2018-04-10 | 2018-09-07 | 浙江农林大学 | 一种高效吸附阴离子染料水热竹炭制备方法 |
| CN108499536B (zh) * | 2018-04-10 | 2021-02-12 | 浙江农林大学 | 一种高效吸附阴离子染料水热竹炭制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104984734A (zh) | 一种无机强酸催化水热竹基生物质炭吸附材料的生产方法 | |
| CN103721677B (zh) | 一种用于废水除磷的生物质碳复合材料的制备方法 | |
| CN110255559A (zh) | 一种生物质活性炭的制备方法 | |
| CN104998618A (zh) | 一种山核桃壳制备水热生物质炭的方法 | |
| CN104998620B (zh) | 一种改性花生壳生物炭/聚合氯化铝污泥复合吸附材料 | |
| CN105032383A (zh) | 一种生物质炭染料吸附剂的生产方法 | |
| CN104069812A (zh) | 一种采用koh改性玉米秸秆水热生物炭的制备方法 | |
| CN106362690A (zh) | 一种磁性生物炭吸附材料及其制备方法 | |
| CN102249228B (zh) | 用松塔制备活性炭的方法 | |
| CN105800588A (zh) | 用于重金属离子吸附的微藻基生物炭材料的制备方法 | |
| CN102989433B (zh) | 竹粉氨基羧酸型吸附材料的生产方法 | |
| CN104984733A (zh) | 一种废菌棒水热生物质炭吸附材料的生产方法 | |
| CN101654247A (zh) | 柚子皮活性炭的制备方法 | |
| CN106914218B (zh) | 一种高性能食用菌菌渣活性炭及其制备方法 | |
| CN106622152A (zh) | 一种腐殖酸‑活性炭复合吸附剂的制备方法及应用 | |
| CN103121682A (zh) | 一种用烟梗制备高比表面积活性炭的方法 | |
| CN103496700B (zh) | 一种将杉木木屑热解残留物制备活性炭的方法 | |
| CN104069814A (zh) | 一种采用koh改性木屑水热生物炭的制备方法 | |
| CN104069813A (zh) | 一种采用koh改性小麦秸秆水热生物炭的制备方法 | |
| CN105289485A (zh) | 一种碱性条件下高铁酸盐氧化制备改性生物炭的方法 | |
| CN102432004B (zh) | 一种饮用水深度净化专用活性炭及其制备方法 | |
| CN103923734A (zh) | 一种采用抗生素废菌渣生物质炭再生废机油的方法 | |
| CN104326471A (zh) | 一种甘草废渣制备活性炭的方法 | |
| CN105080482A (zh) | 一种生物质炭吸附剂的生产方法 | |
| CN103480330B (zh) | 一种吸附焦化废水的生物质改性吸附剂及其制备方法和应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20151021 |