[发明专利]一种脱灰生物炭复合电极及其制备方法及应用

权利要求书

1.一种脱灰生物炭复合电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将污泥前驱体烘干、粉碎、筛分得到干污泥粉末，惰性氛围下在管式炉内热解得到污泥生物炭；

S2、将污泥生物炭与双酸洗剂混合，然后经过恒温振荡器后离心、洗涤至pH恒定，干燥得到脱灰生物炭；

S3、将所述脱灰生物炭与导电剂、粘结剂混合，加入溶剂制成电极浆液，将集流体浸润在浆液中，然后过滤、烘干和压制得到脱灰生物炭复合电极材料。

2.根据权利要求1所述的一种脱灰生物炭复合电极的制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述污泥前驱体为取自污水处理厂的初沉污泥、活性污泥、脱水污泥中的一种或多种；所述污泥生物炭热解温度范围为600-800℃，热解时间为1-3h，升温速率为8-12℃/min。

3.根据权利要求1所述的一种脱灰生物炭复合电极的制备方法，其特征在于：步骤S2中，所述双酸洗剂为1mol/L的HCl溶液和10％的HF溶液。

4.根据权利要求1所述的一种脱灰生物炭复合电极的制备方法，其特征在于：步骤S2中，所述污泥生物炭的固体质量与所述双酸洗剂溶液的体积之比为1：5。

5.根据权利要求1所述的一种脱灰生物炭复合电极的制备方法，其特征在于：步骤S3中，所述导电剂是乙炔炭黑、导电炭黑、碳纳米管、石墨中的至少一种；所述粘结剂是聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯和聚乙烯醇中的至少一种；所述溶剂是乙醇、丙酮、去离子水中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的一种脱灰生物炭复合电极的制备方法，其特征在于：步骤S3中，所述集流体是泡沫镍、碳毡、碳纤维和碳布中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的一种脱灰生物炭复合电极的制备方法，其特征在于：步骤S3中，所述集流体在电极浆液中室温浸润15-20h。

8.根据权利要求1所述的一种脱灰生物炭复合电极的制备方法，其特征在于：步骤S2中，得到的所述脱灰生物炭的脱灰率≥60％。

9.一种采用权利要求1-8任一项所述的脱灰生物炭复合电极的制备方法制得的脱灰生物炭复合电极材料。

10.一种权利要求9所述的脱灰生物炭复合电极材料在废水处理中的应用。