[发明专利]一种利用污泥中的蛋白质制备超级电容器电极材料的方法

权利要求书

1.一种利用污泥中的蛋白质制备超级电容器电极材料的方法，其特征在于，包括：

污泥中蛋白质的溶解步骤：向待处理污泥中加入氢氧化物，调节pH值为10-13，之后进行水热处理，得到污泥悬浊液；

蛋白质的沉淀和回收步骤：向所述污泥悬浊液中加入蛋白质沉淀剂，进行反应，之后进行固液分离得到蛋白质沉淀；

蛋白质活化碳化步骤：将所述蛋白质沉淀进行研磨，之后加入活化剂，均匀混合，得到混合物；将所述混合物进行活化-碳化，之后进行洗涤及干燥，得到蛋白质基多孔碳。

2.根据权利要求1所述的利用污泥中的蛋白质制备超级电容器电极材料的方法，其特征在于，在所述污泥中蛋白质的溶解步骤中，所述待处理污泥为经过搅拌处理的污泥。

3.根据权利要求1所述的利用污泥中的蛋白质制备超级电容器电极材料的方法，其特征在于，在所述污泥中蛋白质的溶解步骤中，所述氢氧化物以溶液的形式加入，优选地，所述氢氧化物为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁和氢氧化钙中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的利用污泥中的蛋白质制备超级电容器电极材料的方法，其特征在于，在所述污泥中蛋白质的溶解步骤中，所述水热处理的时间为55-65min，温度为130-150℃；所述水热处理在搅拌条件下进行，所述搅拌的速度为400-600rpm；优选地，所述水热处理在惰性气体保护下进行；更优选地，所述惰性气体为氮气。

5.根据权利要求1所述的利用污泥中的蛋白质制备超级电容器电极材料的方法，其特征在于，在所述蛋白质的沉淀和回收步骤中，所述蛋白质沉淀剂为硫酸铵；优选地，所述硫酸铵以粉末形式加到所述污泥悬浊液中，直至所述硫酸铵的质量占所述污泥悬浮液质量的55-65％；优选地，在搅拌条件下加入所述蛋白质沉淀剂。

6.根据权利要求1所述的利用污泥中的蛋白质制备超级电容器电极材料的方法，其特征在于，在所述蛋白质的沉淀和回收步骤中，所述反应的时间为20-40min；所述固液分离为在2000-3000r·min^-1的转速下离心10-30min。

7.根据权利要求1所述的利用污泥中的蛋白质制备超级电容器电极材料的方法，其特征在于，在所述蛋白质的沉淀和回收步骤之后，所述蛋白质活化碳化步骤之前，将所述蛋白质沉淀反复洗涤至表面无硫酸铵结晶；优选地，采用超纯水进行所述洗涤。

8.根据权利要求1所述的利用污泥中的蛋白质制备超级电容器电极材料的方法，其特征在于，在所述蛋白质活化碳化步骤中，所述活化剂为氯化锌、氯化铁和氢氧化钾中的至少一种；优选地，所述活化剂与研磨后所述蛋白质的质量比为(2-4)：1，优选地，所述活化剂与研磨后所述蛋白质的质量比为3:1；更优选地，所述活化剂为氢氧化钾。

9.根据权利要求1所述的利用污泥中的蛋白质制备超级电容器电极材料的方法，其特征在于，在所述蛋白质活化碳化步骤中，所述活化-碳化的温度为600℃-800℃，时间为60-120min，优选地，将所述混合物以10℃/min的速率升温到所述活化-碳化的温度。

10.根据权利要求1所述的利用污泥中的蛋白质制备超级电容器电极材料的方法，其特征在于，在所述蛋白质活化碳化步骤中，所述洗涤为：先采用盐酸进行清洗，再采用氢氟酸进行清洗；优选地，所述盐酸的浓度为1mol/L，所述氢氟酸的体积分数为2％；优选地，所述干燥为在90-110℃下进行的鼓风干燥。