一种超级电容器用微波调制污泥基分级多孔含磷炭的方法技术

本发明专利技术提供了一种超级电容器用微波调制污泥基分级多孔含磷炭的方法，其包括：步骤S1，取污泥进行烘干；步骤S2，将污泥与废弃生物质破碎后，混合球磨，得到混合废弃生物质粉末；其中废弃生物质的碳含量不低于40%，步骤S3，将混合废弃生物质粉末进行微波炭化，得到炭化产物；步骤S4，将炭化产物与活化剂混合，然后在微波辐照下、于惰性气体保护下进行阶段性升温活化，得到分级多孔含磷炭材料；其中，所述活化剂为氢氧化钾。采用本发明专利技术的技术方案，提升了炭材料的比表面积和总孔容，提高了导电性，降低传质电阻从而提升超级电容器比电容，用作超级电容器电极材料展现出优异的电化学储能特性；同时还实现了污泥的资源化利用。同时还实现了污泥的资源化利用。同时还实现了污泥的资源化利用。

【技术实现步骤摘要】
一种超级电容器用微波调制污泥基分级多孔含磷炭的方法


[0001]本专利技术属于资源与环境
，尤其涉及一种超级电容器用微波调制污泥基分级多孔含磷炭的方法。

技术介绍

[0002]污泥是一种复杂的混合物，由于其组成和特性的不同，很难从它们中回收和利用能量。且由于组分复杂不可控，二氧化硅等无机组分顽固难以去除，使得污泥基炭材料的导电性差，微观结构不可调，孔道结构不发达，在储能等各领域应用受限，利用率低。因此，如何有效调控污泥基炭材料的微观结构和理化特性，提升其附加值是当前该领域亟待解决的难点之一。
[0003]由于污水污泥本身的碳质性质和存在的特殊的无机和有机组分，其作为增值炭材料的再处理和利用引起了广泛的研究。现有公开的制备和改性策略主要包括：(1)调控热解工艺改善污泥基炭材料的微观结构；(2)污泥作为基底材料与纳米材料复合协同增强结构特性；(3)将污泥与含碳量高的废弃生物质混合热解，以强化多孔结构。在上述条件中，热解过程的工艺参数始终是控制其制备过程的关键因素之一。研究发现，在传统加热条件中，热解终温、升温速率、保温时间等工艺参数起本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超级电容器用微波调制污泥基分级多孔含磷炭的方法，其特征在于：其包括如下步骤：步骤S1，取污泥进行烘干；步骤S2，将污泥与废弃生物质破碎后，混合球磨，得到混合废弃生物质粉末；其中废弃生物质的碳含量不低于40%，步骤S3，将混合废弃生物质粉末进行微波炭化，得到炭化产物；步骤S4，将炭化产物与活化剂混合，然后在微波辐照下、于惰性气体保护下进行阶段性升温活化，得到分级多孔含磷炭材料；其中，所述活化剂为氢氧化钾。2.根据权利要求1所述的超级电容器用微波调制污泥基分级多孔含磷炭的方法，其特征在于：步骤S2中，污泥与废弃生物质的质量比为1：1~3。3.根据权利要求2所述的超级电容器用微波调制污泥基分级多孔含磷炭的方法，其特征在于：步骤S4中，所述活化剂为氢氧化钾，炭化产物按含碳量与活化剂的质量比为1：5~7。4.根据权利要求3所述的超级电容器用微波调制污泥基分级多孔含磷炭的方法，其特征在于：步骤S4中，阶段性升温为，300 ~ 500℃温度段，升温功率500 ~ 1000 W，控温时间20 min；500 ~ 600℃温度段，升温功率600 ~ 1200W，控温时间20 min；600 ~ 700℃温度段，升温功率600 ~ 1200W，控温时间20 min；700 ~ 800℃温度段，升温功率600~ 1200W，控温时间20 min；停留在 800...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙世昌，马睿，王艳宜，徐星荷，黄慧敏，林俊豪，罗娟，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：