一种造纸污泥基碳气凝胶材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种造纸污泥基碳气凝胶材料及其制备方法和应用，该材料的制备方法包括以下步骤：向造纸污泥中加入水制成混合分散液，搅拌中加入铁盐的水溶液，混合均匀得到铁掺杂造纸污泥混合物；将搅拌均匀的铁掺杂造纸污泥混合物冷冻后，进行冷冻干燥得到造纸污泥基气凝胶；将得到的气凝胶在惰性气氛下进行碳化，将得到的碳化产物进行洗涤、干燥得到造纸污泥基碳气凝胶材料。本发明专利技术以造纸污泥、铁盐为原料，通过冷冻干燥、热解碳化制备了具有三维孔隙结构的造纸污泥基碳气凝胶材料。该方法克服了现有技术中需要高压或活化过程以避免碳材料结块的问题，缩短了生产工艺，降低生产风险与生产成本，避免环境污染。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于造纸污泥的资源化利用领域，具体涉及一种造纸污泥基碳气凝胶材料及其制备方法和应用。

技术介绍

1、制浆造纸工会产生大量的造纸污泥，目前，大多采用焚烧获填埋的方式处理，由此引发的环境问题日益突出。造纸污泥主要来源于初沉池污泥、生物污泥以及化学絮凝污泥。其中，初沉池污泥约占70％，主要包括纤维、填料、碳酸盐及一些筛选废渣，其生物质含量丰富，主要是纤维素、木质素，是一种宝贵的有机质资源，也可作为生物质原料制备生物质炭材料。热解碳化是近年来处理造纸污泥获取高值产品的新方式。常压下污泥的炭化通常存在结块的问题，为获得孔隙率较大的产物，目前造纸污泥的热解碳化通常在高温高压下进行，且都需要物理活化或化学活化等活化过程。物理活化主要是在热解环境下通入水蒸气腐蚀炭表面以增加微孔。化学活化主要是通过加入化学试剂改善碳产物的孔隙结构，常用的化学试剂有无机酸(如磷酸、硫酸、盐酸等)和盐类(如氯化锌、碳酸钾等)。然而，高压条件、化学试剂的加入不仅增加了生产风险与成本，还会产生环境危害。

技术实现思路

1、本专利技术以造纸污本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种造纸污泥基碳气凝胶材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述造纸污泥为初沉池污泥、生物污泥、化学絮凝污泥或纸浆浆渣中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述混合分散液的固含量为0.5％～5wt.％。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述铁盐为铁的硝酸盐、氯化盐或硫酸盐及盐的水合物。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述铁盐的加入量为造纸污泥干重的0.1～80wt.％。

6.根据权利要求1所述...

【技术特征摘要】

1.一种造纸污泥基碳气凝胶材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述造纸污泥为初沉池污泥、生物污泥、化学絮凝污泥或纸浆浆渣中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述混合分散液的固含量为0.5％～5wt.％。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述铁盐为铁的硝酸盐、氯化盐或硫酸盐及盐的水合物。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述铁盐的加入量为造纸污泥干重的0.1～80wt.％。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步...

【专利技术属性】
技术研发人员：林艳，黄晨，房桂干，邓拥军，吴珽，李红斌，焦健，韩善明，田庆文，詹云妮，焦婷，
申请(专利权)人：中国林业科学研究院林产化学工业研究所，
类型：发明
国别省市：