[发明专利]一种用于废水处理三维多孔炭基材料的制备方法

权利要求书

1.一种用于废水处理三维多孔炭基材料的制备方法，其特征在于，所述三维多孔炭基材料由以下重量百分比原料制成：10-90%活性炭粉、10%-90%石墨粉、1-10%过渡金属盐、粘结剂8%、造孔剂10%，上述原料的百分比之和为100%；

所述活性炭粉由石墨粉和活性炭组成，所述过渡金属盐由醋酸锰、乙酸铜、硝酸镍、氯化铁、硝酸钴中的一种或多种组成，所述粘结剂由聚四氟乙烯和蒸馏水组成，所述造孔剂为尿素；

用于废水处理三维多孔炭基材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、筛选最佳活性炭与石墨粉的比例，将活性炭与石墨粉分别以2:8、3:7、4:6、5:5、6:4的重量比混合均匀后，在热的浓硫酸中处理2h，处理结束后冷却、抽滤，用蒸馏水洗涤至中性，烘干备用；

S2、取S1中不同比例的混合物，分别加入10%尿素混匀后，再加入8%聚四氟乙烯和蒸馏水，和成膏状，在模具中压成3×4cm电极，自然晾干后，在高温氮气气氛炉中750℃焙烧2h；

S3、以步骤2中不同活性炭与石墨粉比例混合物所得电极为阳极板，钛片为阴极板，进行废水电氧化实验，电氧化电压4V，电氧化时间120min，利用重铬酸钾法测试电氧化后样品的COD值，筛选最佳活性炭与石墨粉比例为4:6；

S4、制备三维多孔炭电极，裁剪3×4cm泡沫镍，用丙酮、去离子水超声清洗，去除表面的油污和杂质，100℃烘箱中烘干备用；

S5、取S3确定的活性炭与石墨粉的最佳比，加入10%尿素混匀，再加入8%聚四氟乙烯和蒸馏水，和成膏状，涂覆到3×4cm泡沫镍基底上，100℃烘箱中烘干，在高温氮气气氛炉中焙烧2h；

S6、步骤S5制备的电极放入1mol/L的盐酸中刻蚀60min，去除基底，用蒸馏水洗至中性，100℃烘箱中烘干；

S7、步骤S6得到的电极在树脂溶液中反复浸渍两次、焙烧两次；

S8、步骤S7得到的电极分别在1mol/L过渡金属盐溶液中真空状态下浸渍30min，在100℃烘箱中烘干，然后在高温氮气气氛炉中焙烧；

S9、以步骤S8所制备的电极为阳极，钛片为阴极板，进行废水电氧化实验，电氧化电压4V，电氧化时间120min，利用重铬酸钾法测试电氧化后样品的COD值，得到最佳三维炭基电极。