火山石石墨烯电极及其制备方法和应用与流程

本发明涉及工业废水处理领域，具体涉及一种火山石石墨烯电极及其制备方法和应用。

背景技术：

1、工业废水中包含放射性物质、酸碱物质和各种有机物，这些有害物质会污染土壤和水资源，会直接或者间接危害人体的健康。此外，工业用水和废水的大肆使用与排放，导致我国水资源浪费严重。在这样的背景下，工业污水处理再利用成为当前的主要问题。生物毒性的有机废水是工业废水的处理难点，传统的处理方法，如化学沉淀、生物法和芬顿法都不能满足处理的需要。

2、电催化氧化技术，由于其无二次污染、环境友好等诸多优点，在废水等领域受到广泛关注，尤其对于处理难生物降解的有机废水，在近些年来备受关注，从而逐渐发展起来，是一种前景的非常可观的水处理技术。在工业废水处理中，电催化氧化技术可以将难降解的有机物或生物毒性污染物转化为生物可降解或无毒的物质，而不需要添加其他试剂，从而提高废水的生物降解性，便于后续的生物处理。其机理主要是通过产生氧化性强的羟基自由基等活性基团(如双氧水和次氯酸离子等)来氧化降解废水中的污染物，处理时间短，操作方便。综上所述，电催化氧化法处理高浓度难生物降解工业废水是一种绿色高效的处理方法。

3、三维电极电催化氧化技术的核心是电极材料，三维电极的性能决定了电催化氧化的处理效率以及成本。传统的电极材料(一般为活性炭电极或者陶瓷电极)因具有较大的电阻和较低的电导率，以致其实际在处理废水的过程中，电流效率低，稳定性差，使用寿命短，电极材料制备工艺复杂，制备成本高。而较为常用的活性炭材料价格昂贵，功能单一，虽然处理效果较好，但限制了其在废水处理中的实际应用，因此，探索研究和制备一种新型的综合性能好的三维电极材料是目前电催化氧化技术的研究关键。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的存在的电极材料效率低、稳定性差、制备工艺复杂以及制备成本高的问题，本发明提供了一种火山石石墨烯电极及其制备方法和应用。本发明提供的火山石石墨烯电极应用于工业废水处理中催化活性和稳定性较高，可进行多次再生重复使用，大大提高了电极的使用寿命，本发明提供的火山石石墨烯电极还具有制备工艺简单、成本低廉的优势。

2、为了实现上述目的，本发明一方面提供一种火山石石墨烯电极的制备方法，包括以下步骤：

3、(1)将葡萄糖和/或其衍生物、表面活性剂、有机酸与溶剂混合，得到混合液；

4、(2)将火山石基体浸渍于所述混合液，然后将得到的固体物质进行干燥、无氧焙烧。

5、本发明第二方面提供第一方面所述方法制得的火山石石墨烯电极。

6、本发明第三方面提供第二方面所述火山石石墨烯电极在工业废水处理中的应用。

7、本发明的有益效果包括：

8、本发明提供的火山石石墨烯电极应用于工业废水处理中催化活性和稳定性较高，可进行多次再生重复使用，大大提高了电极的使用寿命。

9、本发明以废弃的火山石为基体，制备得到火山石石墨烯电极，实现了废弃火山石合理、高效的回收利用，应用范围更为广泛，对环境友好，具有更高的经济效益；

10、本发明火山石石墨烯电极的制备方法工艺简单，通过葡萄糖和/或其衍生物、表面活性剂、有机酸三者配合浸渍火山石后无氧焙烧得到的火山石石墨烯电极，与火山石直接与石墨烯成品结合相比，石墨烯分散更为均匀，制备成本更为低廉。

技术特征：

1.一种火山石石墨烯电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，

3.根据权利要求1所述的方法，其中，

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其中，

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法，其中，

8.由权利要求1-7中任意一项所述方法制得的火山石石墨烯电极。

9.根据权利要求8所述的火山石石墨烯电极，其中，

10.权利要求8或9所述火山石石墨烯电极在工业废水处理中的应用，优选为在有机废水处理中的应用。

技术总结本发明涉及到工业废水处理领域，公开了一种火山石石墨烯电极及其制备方法和应用。一种火山石石墨烯电极的制备方法，包括以下步骤：(1)将葡萄糖和/或其衍生物、表面活性剂、有机酸与溶剂混合，得到混合液；(2)将火山石基体浸渍于所述混合液，然后将得到的固体物质进行干燥、无氧焙烧。本发明提供的火山石石墨烯电极应用于工业废水处理中催化活性和稳定性较高，可进行多次再生重复使用，大大提高了电极的使用寿命。技术研发人员：胡潇雨,姜健准,王斌,商宜美受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/8