[發明專利]一種氮摻雜層狀納米碳催化劑及其制備與應用

有效

• 申請號: 201910249112.3
• 申請日: 2019-03-29
• 公開（公告）號: CN109865529B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 王郁現;席佳欣;陳春茂;王慶宏
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24;C02F1/78;C02F101/30;C02F101/32;C02F101/34;C02F103/36
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 姚亮;任默聞

1.一種用于催化臭氧氧化降解有機污水的氮摻雜層狀納米碳催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)將環糊精和三聚氰胺超聲分散在水和甲醇的混合溶劑中，將分散均勻的體系攪拌蒸干；所述攪拌蒸干過程中攪拌速度為300r/min，加熱溫度為80℃；

2)將步驟1)蒸干后的固體在保護氣氛圍下，于管式爐中分段加熱進行焙燒，得到所述氮摻雜層狀納米碳催化劑；

所述分段加熱進行焙燒的步驟包括：以5℃/min的速度升溫至600℃保持第一預設時間，然后以2℃/min的速度升至800～1100℃焙燒第二預設時間。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述環糊精和三聚氰胺的質量比為1:1～1:3。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述水和甲醇的體積比為80:40。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟1)中所述超聲的時間為30min。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟2)中，所述保護氣包括氮氣或氬氣。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟2)中，所述保護氣為氮氣。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述第一預設時間為4h。

8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述第二預設時間為3h。

9.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟2)中，所述分段加熱進行焙燒的步驟包括：升溫至600℃保持4h，然后升至1100℃焙燒3h。

10.一種氮摻雜層狀納米碳催化劑，其特征在于，該催化劑根據權利要求1-8任一項所述制備方法制備得到；該催化劑為層狀納米結構，由β環糊精和三聚氰胺在高溫下加熱所形成的。

11.根據權利要求10所述的氮摻雜層狀納米碳催化劑，其特征在于，所述環糊精和三聚氰胺的質量比為1:1～1:3。

12.根據權利要求10或11所述的氮摻雜層狀納米碳催化劑在催化臭氧氧化降解有機污水方面的應用。

13.根據權利要求12所述的應用，其特征在于，所述氮摻雜層狀納米碳催化劑的用量為0.1-0.2g/L，臭氧流量為80-120mL/min，臭氧濃度為20-35ppm。

14.根據權利要求12所述的應用，其特征在于，所述氮摻雜層狀納米碳催化劑的用量為0.1g/L，臭氧流量為100mL/min，臭氧濃度為25ppm。