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专利号: 2020113282783
申请人: 西南科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种苍耳果壳基生物质炭材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、将苍耳果壳清洗去除杂质,在惰性气体保护下加热450~550℃炭化0.5 1.5小~

时,自然冷却得到炭化料;

步骤二、将炭化料和活化剂按重量比1 10:1 3充分混合后,在惰性气体保护下600~~ ~

800℃活化1 3小时,自然冷却后用稀盐酸溶液浸泡4 6小时,过滤,然后用去离子水洗涤至~ ~

滤液为中性,干燥,得到苍耳果壳基生物质炭材料;

将上述制备方法制备的苍耳果壳基生物质炭材料应用在吸附大气环境中的放射性氡气、铀尾矿区域地下密闭空间中的放射性氡气、家用住宅中的放射性氡气和办公场所中的放射性氡气。

2.根据权利要求1所述的苍耳果壳基生物质炭材料的制备方法,其特征在于,所述惰性气体为氮气,所述活化剂为KOH、K2CO3和K2SiO3中的一种或两种以上的任意组合。

3.根据权利要求1所述的苍耳果壳基生物质炭材料的制备方法,其特征在于,所述稀盐酸溶液的浓度为0.08 0.12mol/L。

~

4.根据权利要求1所述的苍耳果壳基生物质炭材料的制备方法,其特征在于,所述步骤一中,炭化之前还包括对苍耳果壳进行以下预处理:将清洗后的苍耳果壳在80 100℃下烘~

干,然后粉碎,按重量份,取20 30份粉碎的苍耳果壳、1 2份聚丙烯酸钠、0.5 0.8份聚乙烯~ ~ ~

醇、1 2份碳酸氢钠和0.5 0.8份氨基葡萄糖混合均匀,得到混合料,然后将混合料加入低温~ ~

搅拌球磨机的球磨罐中,加入氧化锆磨球,以液氮为球磨介质进行球磨,得到球磨物料,即预处理后苍耳果壳;球磨罐中的液氮填充率为80% 85%,搅拌球磨机转速为300 450r/~ ~

min,氧化锆磨球与混合料的重量比为8 10:1,球磨时间为5 6h。

~ ~

5.根据权利要求1所述的苍耳果壳基生物质炭材料的制备方法,其特征在于,所述步骤二中,将炭化料和活化剂按重量比1 10:1 3充分混合的过程为:将炭化料和活化剂加入到~ ~

水热反应釜中,然后加去离子水,将水热反应釜进行密封,在温度为365℃ 375℃和压力为~

20MPa 24MPa下加热反应45 60min,冷却后,过滤,所述炭化料与去离子水的重量比为1:30~ ~ ~

50。

6.根据权利要求1所述的苍耳果壳基生物质炭材料的制备方法,其特征在于,所述步骤二中,用稀盐酸溶液浸泡的过程中,采用密封加压超声,其工艺参数为:每超声反应10~

15min后间隔停止超声3 5min,压力15 22MPa,频率300 450kHz。

~ ~ ~

7.一种采用如权利要求1 6中任一项所述的苍耳果壳基生物质炭材料制备苍耳果壳基~

生物质炭吸附剂的方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤A、按重量份,将80 120份苍耳果壳基生物质炭材料加入调泥机,然后边搅拌边加~

入2 4份油酸和25 35份塑化结合剂,直至混合均匀,得到混合料,将混合料放置在密封容器~ ~

中陈腐2 3天;

~

步骤B、将陈腐后的混合料加入真空练泥机中进行3 4次真空练泥,每次45 60min;

~ ~

步骤C、将经过真空练泥后的混合料切割成坯体;将坯体段放入带蜂窝模具的陶瓷管挤管机内,进行挤压成型,然后60 80℃干燥;挤压成型的压力为10 20MPa;

~ ~

步骤D、将干燥后的产物在600 800℃下煅烧2 3小时;然后升温至850 900℃,同时通入~ ~ ~

二氧化碳,活化3 5小时,自然冷却,得到苍耳果壳基生物质炭吸附剂;通入二氧化碳的速度~

为200sccm。

8.根据权利要求7所述的采用苍耳果壳基生物质炭材料制备苍耳果壳基生物质炭吸附剂的方法,其特征在于,所述塑化结合剂的制备方法为:按重量份,将1 5份水溶性淀粉、2 6~ ~

份海藻糖、1 2份甘露醇、0.5 0.8份聚乙烯吡咯烷酮和0.3 0.5份聚乙烯亚胺加入20 23份~ ~ ~ ~

水中,以100 300r/min搅拌30 45min,得到塑化结合剂。

~ ~

9.根据权利要求7所述的制备方法制备的苍耳果壳基生物质炭吸附剂在吸附大气环境中的放射性氡气、铀尾矿区域地下密闭空间中的放射性氡气、家用住宅中的放射性氡气和办公场所中的放射性氡气中的应用。