一种基于生物质厌氧干发酵后沼渣活性炭制备超级电容器的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于生物质厌氧干发酵后沼渣活性炭制备超级电容器的方法，该方法是将生物质厌氧干发酵后沼渣预处理后，再经高温碳化和活化，所得活化产物经酸浸泡、水洗、烘干后，获得用作超级电容器电极材料的活性炭。本发明专利技术制备的活性炭具有微中孔相结合的孔隙结构，较高的比表面积，同时具有较高的比电容和循环稳定性，是一种相对理想的超级电容器电极材料。本发明专利技术利用沼渣制备超级电容器，进而实现沼渣的高值化利用，所得活性炭结构稳定、孔隙发达，具有较高的比电容和循环稳定性，是一种相对理想的超级电容器电极材料。

A method for the preparation of activated carbon residue of the super capacitor after fermentation of anaerobic dry biomass based on

【技术实现步骤摘要】
一种基于生物质厌氧干发酵后沼渣活性炭制备超级电容器的方法
本专利技术涉及电化学领域，具体涉及一种基于生物质厌氧干发酵后沼渣活性炭制备超级电容器的方法。
技术介绍
我国是农业大国，每年生产农业固体废弃物约为40多亿吨，其中禽畜粪便为30多亿、农作物秸秆总量为7亿吨、蔬菜废弃物为1-1.5亿吨。这些废弃物既是严重的污染源又是宝贵的生物质能源。但如今这些废弃物大都是被随意焚烧、丢弃或者直接排放到环境中，造成环境污染的同时又造成了资源的浪费。如何有效处理农业废弃物已成为国内外必须面对的重大环境难题。目前，厌氧发酵技术是国内外比较成熟的农业废弃物资源化利用技术之一。该方法使秸秆在受控条件下进行生物发酵、产生沼气等，且过程中不需要供应氧气和大量能量，而且可以将发酵物质90％的能量储存在甲烷中。厌氧发酵技术分为厌氧湿发酵和厌氧干发酵。同厌氧湿发酵相比，厌氧干发酵具有节约用水、方便管理、提高容积产气率、处理成本低等优点，同时发酵后沼液产生量少、处理容易、无二次污染、运行费用低、过程稳定。但是在厌氧干发酵过程中产生的沼渣的利用途径较为有限，缺少高值化产品的转化。沼渣中含有有机质、腐殖酸、氮磷钾等多种元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于生物质厌氧干发酵后沼渣活性炭制备超级电容器的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)收集生物质厌氧干发酵后沼渣，通过去离子水洗涤、酸浸泡或碱浸泡的方法进行预处理，然后在100‑105℃烘干10‑12h，粉碎过40‑100目筛，获得备用沼渣颗粒；或：收集生物质厌氧干发酵后沼渣，通过去离子水洗涤、酸浸泡或碱浸泡的方法进行预处理，然后在100‑105℃烘干10‑12h，再加入占烘干后沼渣质量0.1％‑2％的铁氧化物，粉碎过40‑100目筛，获得备用沼渣颗粒；(2)将步骤(1)所得备用沼渣颗粒置于高温管式炉中，在惰性气体保护下，以2‑15℃/min的升温速率升温至350‑550℃，恒温碳化0.5...

【技术特征摘要】
1.一种基于生物质厌氧干发酵后沼渣活性炭制备超级电容器的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)收集生物质厌氧干发酵后沼渣，通过去离子水洗涤、酸浸泡或碱浸泡的方法进行预处理，然后在100-105℃烘干10-12h，粉碎过40-100目筛，获得备用沼渣颗粒；或：收集生物质厌氧干发酵后沼渣，通过去离子水洗涤、酸浸泡或碱浸泡的方法进行预处理，然后在100-105℃烘干10-12h，再加入占烘干后沼渣质量0.1％-2％的铁氧化物，粉碎过40-100目筛，获得备用沼渣颗粒；(2)将步骤(1)所得备用沼渣颗粒置于高温管式炉中，在惰性气体保护下，以2-15℃/min的升温速率升温至350-550℃，恒温碳化0.5-2h，然后停止加热，继续在惰性气体保护下冷却至室温，取出并研磨成粉状，获得碳化料粉末；(3)将步骤(2)所得碳化料粉末与活化剂按质量比1:1-4混合，然后加入与碳化料粉末质量体积比为1g:30～150mL的去离子水，超声分散均匀，再在80℃下水浴加热10-12h，最后放入干燥箱中100℃下干燥2-3h；所得产物置于高温管式炉中，在惰性气体保护下，以2-15℃/min的升温速率升至650-900℃，恒温活化0.5-2h，然后停止加热，继续在惰性气体保护下冷却至室温，获得活化产物；(4)将步骤(3)所得活化产物置于浓酸中，超声浸泡10-30min，然后用80℃去离子水洗涤至中性，再将产物置于烘箱中100℃下干燥10-12h，最后过200-400...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳正波，王策，吴文涛，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34