随着城市化和工业发展的加快，城市污水和工业废水的处理率逐年提高。以中国为例，2015年有3000多家污水处理厂，产出污泥4000万吨(含水率80%)，53%的污泥没有得到有效、安全的处置。絮凝污泥是城市污水和工业废水处理过程中产生的一种固体废弃物，对环境和人体健康造成严重危害。特别是在工业废水处理中，污泥往往含有高浓度的有害污染物，如悬浮物、金属离子和有机污染物。然而，传统的污泥处置方法不足以防止环境中的浸出、扩散和再悬浮造成的二次污染。因此，一种有效的稳定和无害化处理是非常需要的。

污泥是由有机碎片、细菌、胶体、无机颗粒等组成的复杂异质物质，含有大量的碳和金属盐。因此，其优异的电化学性能引起了人们的广泛关注。此外，人们注意到不同类型的预处理可以大大提高碳材料的电化学性能。表明污泥在电化学领域具有良好的再利用应用潜力。然而，仍有许多问题需要进一步研究。例如，絮凝污泥易加工电容器的可行性，不同处理工艺对污泥材料电化学性能的影响，以及资源消耗和毒性风险等环境影响。

中国科学院过程工程研究所和中国科学院大学的研究人员采用酸化和高温KOH活化的方法，将絮凝污泥转化为多孔碳基复合材料，并将其作为电容器电极材料，比较不同处理工艺对污泥材料电化学性能的影响，并通过生命周期评价分析其对环境的影响。这项名为“絮凝污泥用于高性能电容器的回收与再利用”的研究发表在《环境科学与工程前沿》(Frontiers of Environmental Science & Engineering)上。

在本研究中，研究小组发现，孔隙结构是通过酸化和高温KOH活化形成的。他们比较了三种不同酸的裂纹效应，并选择其中一种进一步考察了KOH/C四种质量比下的活化对孔结构和电化学性能的影响。他们的研究表明，Fe提高了电导率，更多的羧基官能团提高了传质效率，KOH活化法产生的新孔隙产生了更好的电化学应用性能。他们的研究表明，KOH活化后，污泥材料具有良好的双层电容行为，更可逆，更有利于电解质离子扩散和电荷转移。最后，综合比较了储能性能、长期稳定性和规范化的环境影响，提出了最佳的处理工艺。

本研究通过絮凝污泥的重复利用，开发了一种方便、清洁、健康的资源利用方法，用于多孔孔道、高导电性的碳基电极。本研究不仅为合成分级多孔碳作为高性能超级电容器电极材料提供了一种经济有效的策略，而且为利用危险工业废料大规模制备储能材料提供了一种有前景的方法。