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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108455554A(43)申请公布日2018.08.28(21)申请号201810016007.0(22)申请日2018.01.08(71)申请人石河子大学地址832000新疆维吾尔自治区石河子市北四路221号(72)发明人史玉琳伍亮郭旭虹魏婷婷牛牧川陈龙贾鑫(74)专利代理机构济南智圆行方专利代理事务所(普通合伙企业)37231代理人王希刚(51)Int.Cl.C01B32/05(2017.01)权利要求书1页说明书9页附图5页(54)发明名称一种利用废弃絮体制备碳材料的方法及碳材料(57)摘要本发明公开了一种利用废弃絮体制备碳材料的方法及碳材料,制备方法包括以下步骤:步骤a:将印染废水絮凝沉淀得到的絮体干燥,得到干燥的絮凝淤泥,然后进行真空处理;步骤b:真空处理后,对絮体在管式炉中进行热解;步骤c:将絮体热解制得的黑色固体球磨成粉状;加入到装有去离子水的搅拌釜中搅拌后,采用板框抽滤机进行抽滤,反复水洗至滤液pH值为6-8;最后,在50℃-70℃的温度下,真空干燥8-15h,得到碳材料。本发明的有益效果:能够将含有染料的工业废水处理后的絮体淤泥作为热解前体,热解制备得到氮掺杂碳材料,将废弃絮凝淤泥转变为高附加值的碳材料,变废为宝,从而达到保护环境和经济创收两者的兼顾。CN108455554ACN108455554A权利要求书1/1页1.一种利用废弃絮体制备碳材料的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:步骤a:将印染废水絮凝沉淀得到的絮体干燥后,得到干燥的絮凝淤泥;将干燥的絮凝淤泥放入管式炉中,利用真空泵抽真空至-0.08至-0.09MPa,然后以80-150mL/min的流量通入氩气至压力表读数为0;打开出口气阀将安全瓶内气体赶走后,再调节流量计至30-60mL/min;步骤b:真空处理后,对絮体在管式炉中进行热解,热解程序为:以5℃/min的升温速率,以持续通入的30-60mL/min的氩气作为保护气,从20℃升温到800℃,恒温120-300min;自然降温至室温或者以5℃/min从800℃降温至400℃后再自然降温至室温,得到黑色固体粉末;步骤c:将絮体热解制得的黑色固体粉末通过球磨机碾磨成120-160目的粉状;加入到装有去离子水的搅拌釜中,搅拌8-12h去除碳材料中的无机盐,其中,去离子水的用量为每1g黑色固体粉末使用300-500mL去离子水稀释;采用板框抽滤机进行抽滤,反复水洗至滤液至pH值为6-8;最后,在50℃-70℃的温度下,真空干燥8-15h,得到碳材料。2.如权利要求1所述的利用废弃絮体制备碳材料的方法,其特征在于,所述步骤a还可以进一步为:将印染废水絮凝沉淀得到的絮体干燥后,得到干燥的絮凝淤泥;将干燥的絮凝淤泥放入管式炉中,利用真空泵抽真空至-0.08至-0.09MPa,然后以80-150mL/min的流量通入氩气至压力表读数为0;然后再利用真空泵抽真空至-0.08至-0.09MPa,再以80-150mL/min的流量通入氩气至压力表读数为0,重复三次;第四次将氩气通入至压力表读数为0时,打开出口气阀将安全瓶内气体赶走后,再调节流量计至30-60mL/min。3.如权利要求1或2所述的利用废弃絮体制备碳材料的方法,其特征在于,所述步骤a中,对絮体80-150℃温度下鼓风干燥40-50h,研磨成100-140目的粉末,再60-90℃温度下真空干燥5-15h,得到干燥絮凝淤泥。4.如权利要求1至3任一所述的利用废弃絮体制备碳材料的方法,其特征在于,所述步骤b的热解程序还可以进一步为:以5℃/min的升温速率,以持续通入的30-60mL/min的氩气作为保护气,从20℃升温到300-400℃,恒温60-90min;再以5℃/min的升温速率,从300-400℃升温到800℃,然后恒温120-240min;最后自然降温至室温或者以5℃/min从800℃降温至400℃后再自然降温至室温,得到黑色固体粉末。5.如权利要求1至4任一所述的利用废弃絮体制备碳材料的方法,其特征在于,在所述步骤a之前还可以包括以下步骤,步骤d:将印染废水的pH值调节为4-10,然后向印染废水中加入絮凝剂,静置一天,去除上层液体,对下层固体进行离心处理,离心的转速为3000-5000rpm,离心时间为5-15min,得到絮体。6.如权利要求5所述的利用废弃絮体制备碳材料的方法,其特征在于,所述步骤d中,所述絮凝剂和所述印染废水中的染料的质量比为1:2-2.5,或所述絮凝剂的添加量为7-25g/L。7.一种利用权利要求1至6任一所述方法制备得到的碳材料。8.一种利用权利要求1至7任一所述方法制备的碳材料制备得到的超级电容器。9.一种利用权利要求1至7任一所述