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一種污泥/陽離子粘土多維碳納米材料及其制備與應(yīng)用的制作方法

文檔序號(hào):11122519閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種污泥/陽離子粘土多維碳納米材料的制備方法,其特征在于:包括以下步驟:

(1)將剩余污泥和陽離子粘土,攪拌混合均勻,然后加入活化劑,攪拌活化,離心,干燥,研磨,過篩,得到活化的混合物;

(2)在惰性氣氛中或真空條件下,將活化的混合物高溫?zé)峤?,得到熱解產(chǎn)物;

(3)將熱解產(chǎn)物進(jìn)行酸洗,抽濾,冷凍干燥,得到污泥/陽離子粘土多維碳納米材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述污泥/陽離子粘土多維碳納米材料的制備方法,其特征在于:步驟(1)中所述剩余污泥的含固率為22~26g/L;剩余污泥的固體和陽離子粘土重量比為:1:0.2~1:1.8。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述污泥/陽離子粘土多維碳納米材料的制備方法,其特征在于:步驟(1)中所述活化劑為ZnCl2溶液或強(qiáng)堿溶液;步驟(1)中所述剩余污泥為城市生活污水處理得到的剩余污泥;

步驟(1)中所述陽離子粘土為蒙脫石、蛭石或高嶺土中的一種以上。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述污泥/陽離子粘土多維碳納米材料的制備方法,其特征在于:步驟(1)中所述強(qiáng)堿溶液為KOH溶液;所述活化劑為ZnCl2溶液;步驟(1)中所述活化劑的濃度為1~5mol/L。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述污泥/陽離子粘土多維碳納米材料的制備方法,其特征在于:步驟(1)中所述陽離子粘土和剩余污泥的固體總質(zhì)量與活化劑的體積比(1~4)g:1mL。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述污泥/陽離子粘土多維碳納米材料的制備方法,其特征在于:步驟(2)中所述高溫?zé)峤獾臏囟葹?00℃~900℃;所述高溫?zé)峤獾臅r(shí)間為2~4h;

步驟(1)中所述攪拌混合的時(shí)間為20~40min;所述攪拌活化的時(shí)間為12~36h。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述污泥/陽離子粘土多維碳納米材料的制備方法,其特征在于:步驟(3)中所述酸洗是指采用氫氟酸和鹽酸交替酸洗,氫氟酸酸洗的時(shí)間為1~3h,鹽酸酸洗的時(shí)間為1~3h;酸洗的次數(shù)為1~3次;進(jìn)行酸洗時(shí)所述氫氟酸的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為10%~30%;所述鹽酸的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為10%~30%。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述污泥/陽離子粘土多維碳納米材料的制備方法,其特征在于:步驟(1)中所述干燥的條件為于80~140℃烘箱干燥12~36h;所述離心的條件為3000~5000rpm下離心5~10min,所述過篩的目數(shù)為100~300目;

步驟(3)中所述冷凍干燥的溫度為-10~-50℃;所述冷凍干燥時(shí)間為12~36h。

9.一種由權(quán)利要求1~8任一項(xiàng)所述制備方法得到的污泥/陽離子粘土多維碳納米材料。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述污泥/陽離子粘土多維碳納米材料在超級(jí)電容器電極材料中的應(yīng)用。

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