[发明专利]一种利用活性污泥制备石墨烯气凝胶的方法

摘要

一种利用活性污泥制备石墨烯气凝胶的方法，涉及石墨烯气凝胶。提供可降低气凝胶的制造成本，将剩余活性污泥资源化利用，简便、绿色地得到的高附加值石墨烯气凝胶产品的一种利用活性污泥制备石墨烯气凝胶的方法。包括以下步骤：(1)氧化石墨烯悬浮液的制备；(2)活性污泥预处理；(3)混合反应；(4)形成气凝胶。所得的石墨烯气凝胶具有疏松多孔的三维结构。操作简单，反应条件较温和，原料易得，无需化学交联剂，原材料活性污泥本身又是一种废弃物，适合低成本、大规模生产石墨烯气凝胶。

主权项

1.一种利用活性污泥制备石墨烯气凝胶的方法，其特征在于包括以下步骤：(1)氧化石墨烯悬浮液的制备，具体方法如下：将鳞片石墨与KMnO4混合，加入含硫酸和磷酸的混合酸溶液，控制反应放热温度为35～40℃，随后在水浴锅里恒温加热，待混合液冷却至室温后，将混合液倒入含过氧化氢溶液的冰水中，溶液由绿褐色变为金黄色后，依次用盐酸、乙醇、去离子水洗涤，直至氧化石墨烯悬浮液无法离心后用乙醚凝固，凝固后再用去离子水洗至pH为中性，超声后形成氧化石墨烯悬浮液；(2)活性污泥预处理，具体方法如下：将污水处理厂收集到的活性污泥加入序批式反应器，连续空曝1～2天，以耗尽污泥中过多有机物后停止曝气，待污泥沉降去掉上清液，再每天补加模拟污水培养基至总体积不变，连续曝气，7～30天后，当污泥MLSS稳定在2～7g/L，pH 7～8，颜色呈土黄色；(3)混合反应，具体方法如下：将步骤(1)所得氧化石墨烯分散液和步骤(2)所得活性污泥悬浮液加入血清瓶，振荡混匀，密封，静置，5天后开始出现块状黑色块状物，10天后块状物形状几乎不变，打开血清瓶，取出产物；(4)形成气凝胶，具体方法如下：将步骤(3)的产物清洗，干燥，即得石墨烯气凝胶。