技术领域
[0001] 本发明涉及一种活性炭的改性方法，特别涉及一种新型改性剂对活性炭的改性方法。
相关背景技术
[0002] 随着科技的发展，人们的生活日新月异。但人们在享受生活的同时，也面临着严峻的环境问题。据统计我国每年排出的工业废水约为8×108m3，其中不仅含有氰化物等剧毒成分，而且含铬、锌、镍、锌、汞等重金属离子。由于其较高的稳定性以及极强的毒性，采用传统的水处理工艺处理这些工业废水不仅大量消耗能源，产生的二次废物也往往难以处理。
[0003] 活性炭是一种优良的吸附剂，具有多孔结构，吸附容量大、速度快，很高的物理吸附和化学吸附功能，效率高，去除效果好等优点，最大的特点就是可以循环利用，饱和后进行脱附再生；而且活性炭具有价格低、在酸性和碱性介质中稳定性好、表面性质可调等特点，且活性炭表面呈化学惰性。被广泛应用在废水处理中。通过改性活性炭来提高活性炭的吸附性能，这样不仅可以保护环境，还能减少工业成本。
[0004] 本发明采用高铁酸钾活化法，对经过预处理的活性炭进行了孔结构和含氧官能团的改性处理，制备出来的活性炭孔洞明显增多，比表面积增大，含氧官能团增多；改性出的活性炭对工业废水中金属离子的吸附能力会大有提升。
具体实施方式
[0018] 下面通过附图和具体实施方式对本发明作进一步说明，但并不意味着对本发明保护范围的限制。
[0019] 实施例1本实施例所述一种改性活性炭的方法，具体包括以下步骤：
（1）将核桃壳活性炭进行粉碎处理，过50目筛。
[0020] （2）将100 g核桃壳活性炭置于烧杯中，加入700 ml去离子水，室温搅拌1 h，静置，弃去上清液中的悬浮物，抽滤，105℃干燥10 h，备用（标记为Ⅰ号）。
[0021] （3）取Ⅰ号活性炭60 g加入装有750 ml、2 mol/L盐酸溶液的烧杯中，室温浸渍搅拌2 h，抽滤，用去离子水洗至滤液与去离子水pH相同，105℃干燥10 h，备用（标记为Ⅱ号）。
[0022] （4）取Ⅱ号活性炭50 g加入装有625 ml、2 mol/L氢氧化钠溶液的烧杯中，在室温浸渍搅拌2 h，抽滤，用去离子水洗至滤液与去离子水pH相同，105℃干燥10 h，备用（标记为Ⅲ号）。
[0023] （5）向200 ml、0.1 mol/L的高铁酸钾溶液（用氢氧化钾调节pH值为7~9）中，加入2 gⅢ号活性炭，将烧杯口用塑料纸封住，在45℃水浴浸渍搅拌3 h，然后向烧杯中加入50 ml、2 mol/L的盐酸溶液，室温搅拌2 h，抽滤，用去离子水洗至滤液与去离子水pH相同，在105℃干燥10h，备用。
[0024] 本实施例改性的活性炭比表面积增大、孔洞增多、含氧官能团增多，如图1、2所示。
[0025] 表1为本实施例改性前后比表面积。
实施例2
本实施例所述一种改性活性炭的方法，具体包括以下步骤：
（1）将木材活性炭进行粉碎处理，过50目筛。
[0026] （2）将100 g木材活性炭置于烧杯中，加入700 ml去离子水，室温搅拌1 h，静置，弃去上清液中的悬浮物，抽滤，105℃干燥10 h，备用（标记为Ⅰ号）。
[0027] （3）取Ⅰ号活性炭60 g加入装有750 ml、2 mol/L盐酸溶液的烧杯中，室温浸渍搅拌2 h，抽滤，用去离子水洗至滤液与去离子水pH相同，在105℃干燥10h，备用（标记为Ⅱ号）。
[0028] （4）取Ⅱ号活性炭50 g加入装有625 ml、2 mol/L氢氧化钠溶液的烧杯中，在室温浸渍搅拌2 h，抽滤，用去离子水洗至滤液与去离子水pH相同，在105℃干燥10 h，备用（标记为Ⅲ号）。
[0029] （5）向200 ml、0.06mol/L的高铁酸钾溶液（用氢氧化钾调节pH值为7~9）中，加入3 gⅢ号活性炭，将烧杯口用塑料纸封住，在45℃水浴浸渍搅拌3 h，然后向烧杯中加入30 ml、2 mol/L的盐酸溶液，室温搅拌2 h，抽滤，用去离子水洗至滤液与去离子水pH相同，在105℃干燥10 h，备用。
[0030] 本实施例改性的活性炭比表面积增大、孔洞增多、含氧官能团增多，如图3、4所示。
[0031] 表2为本实施例改性前后比表面积。
实施例3
本实施例所述一种改性活性炭的方法，具体包括以下步骤：
（1）将椰壳活性炭进行粉碎处理，过50目筛。
[0032] （2）将100 g椰壳活性炭置于烧杯中，加入700ml去离子水，室温搅拌1 h，静置，弃去上清液中的悬浮物，抽滤，在105℃干燥10 h，备用（标记为Ⅰ号）。
[0033] （3）取Ⅰ号活性炭60 g加入装有750 ml、2 mol/L盐酸溶液的烧杯中，室温浸渍搅拌2 h，抽滤，用去离子水洗至滤液与去离子水pH相同，在105℃干燥10 h，备用（标记为Ⅱ号）。
[0034] （4）取Ⅱ号活性炭50 g加入装有625 ml、2 mol/L氢氧化钠溶液的烧杯中，室温浸渍搅拌2 h，抽滤，用去离子水洗至滤液与去离子水pH相同，在105℃干燥10 h，备用（标记为Ⅲ号）。
[0035] （5）向200 ml、0.01mol/L的高铁酸钾溶液（用氢氧化钾调节pH值为7~9）中，加入2 gⅢ号活性炭，将烧杯口用塑料纸封住，在45℃水浴浸渍搅拌3 h，然后向烧杯中加入10 ml、1 mol/L的盐酸溶液，室温搅拌3 h，用去离子水洗至滤液与去离子水pH相同，在105℃干燥
10 h，备用。
[0036] 本实施例改性的活性炭比表面积增大、孔洞增多、出现许多细小孔洞、含氧官能团增多，如图5、6所示。
[0037] 表3为本实施例改性前后比表面积。
实施例4
本实施例所述一种改性活性炭的方法，具体包括以下步骤：
（1）将杏壳活性炭进行粉碎处理，过50目筛。
[0038] （2）将100 g杏壳活性炭置于烧杯中，加入700 ml去离子水，室温搅拌1 h，静置，弃去上清液中的悬浮物，抽滤，在105℃干燥10 h，备用（标记为Ⅰ号）。
[0039] （3）取Ⅰ号活性炭60 g加入装有750 ml、3 mol/L盐酸溶液的烧杯中，室温浸渍搅拌3 h，抽滤，用去离子水洗至滤液与去离子水pH相同，在105℃干燥10 h，备用（标记为Ⅱ号）。
[0040] （4）取Ⅱ号活性炭50 g加入装有625 ml、3 mol/L氢氧化钠溶液的烧杯中，在室温浸渍搅拌1 h，抽滤，用去离子水洗至滤液与去离子水pH相同，在105℃干燥10 h，备用（标记为Ⅲ号）。
[0041] （5）向200 ml 、0.08 mol/L高铁酸钾溶液（用氢氧化钾调节pH值为7~9）中加入3 gⅢ号活性炭，将烧杯口用塑料纸封住，30℃水浴浸渍搅拌4 h，然后向烧杯中加入30 ml、3 mol/L的盐酸溶液，在室温搅拌1 h，抽滤，用去离子水洗至滤液与去离子水pH相同，在105℃干燥10 h，备用。
[0042] 本实施例改性的活性炭比表面积增大、孔洞增多、出现细小孔洞、含氧官能团增多。
[0043] 表4为本实施例改性前后比表面积 。
实施例5
本实施例所述一种改性活性炭的方法，具体包括以下步骤：
（1）将竹质活性炭进行粉碎处理，过50目筛。
[0044] （2）将100 g竹质活性炭置于烧杯中，加入700 ml去离子水，室温搅拌1 h，静置，弃去上清液中的悬浮物，抽滤，在105℃干燥10 h，备用（标记为Ⅰ号）。
[0045] （3）取Ⅰ号活性炭60 g加入装有750 ml、1 mol/L盐酸溶液的烧杯中，室温浸渍搅拌2 h，抽滤，用去离子水洗至滤液与去离子水pH相同，在105℃干燥10 h，备用（标记为Ⅱ号）。
[0046] （4）取Ⅱ号活性炭50g加入装有625ml、3mol/L氢氧化钠溶液的烧杯中，在室温浸渍搅拌3 h，抽滤，用去离子水洗至滤液与去离子水pH相同，在105℃干燥10 h，备用（标记为Ⅲ号）。
[0047] （5）向200 ml 、0.04mol/L高铁酸钾溶液（用氢氧化钾调节pH值为7~9）中加入3 gⅢ号活性炭，将烧杯口用塑料纸封住，在60℃水浴浸渍搅拌2 h，然后向烧杯中加入40 ml、1 mol/L的盐酸溶液，室温搅拌3 h，抽滤，用去离子水洗至滤液与去离子水pH相同，在105℃干燥10 h，备用。
[0048] 本实施例改性的活性炭比表面积增大、孔洞增多、含氧官能团增多。
[0049] 表5为本实施例改性前后比表面积。
[0050] 实施例6本实施例所述一种改性活性炭的方法，具体包括以下步骤：
（1）将枣壳活性炭进行粉碎处理，过50目筛。
[0051] （2）将100 g枣壳活性炭置于烧杯中，加入700 ml去离子水，室温搅拌1 h，静置，弃去上清液中的悬浮物，抽滤，在105℃干燥10 h，备用（标记为Ⅰ号）。
[0052] （3）取Ⅰ号活性炭60 g加入装有750 ml、3 mol/L盐酸溶液的烧杯中，在室温浸渍搅拌1 h，抽滤，用去离子水洗至滤液与去离子水pH相同，在105℃干燥10 h，备用（标记为Ⅱ号）。
[0053] （4）取Ⅱ号活性炭50 g加入装有625 ml、1 mol/L氢氧化钠溶液的烧杯中，室温浸渍搅拌2 h，抽滤，用去离子水洗至滤液与去离子水pH相同，在105℃干燥10 h，备用（标记为Ⅲ号）。
[0054] （5）向200 ml 、0.02 mol/L高铁酸钾溶液（用氢氧化钾调节pH值为7~9）中，加入1 gⅢ号活性炭，将烧杯口用塑料纸封住，在30℃水浴浸渍搅拌2 h，然后向烧杯中加入10 ml、2 mol/L的盐酸溶液，室温搅拌2 h，抽滤，用去离子水洗至滤液与去离子水pH相同，在105℃干燥10 h，备用。
[0055] 本实施例改性的活性炭比表面积增大、孔洞增多、含氧官能团增多。
[0056] 表6为本实施例改性前后比表面积。
