[發(fā)明專利]一種碳三氮四負載FeCo2

在審

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• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN111468169A
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發(fā)明（設計）人: 魏健;彭佳麗;張佳麗;呂一凡;賴波
• 申請（專利權）人: 中國環(huán)境科學研究院
• 主分類號: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24;B01J35/02;C02F1/72;C02F101/38
• 代理公司: 北京勁創(chuàng)知識產權代理事務所(普通合伙) 11589
• 代理人: 張鐵蘭

本發(fā)明涉及水處理技術領域，尤其涉及一種碳三氮四負載FeCo₂S₄納米顆粒的催化劑及其制備方法和應用。本發(fā)明的碳三氮四負載FeCo₂S₄納米顆粒的催化劑，包括碳三氮四和負載在所述碳三氮四上的FeCo₂S₄納米顆粒；所述FeCo₂S₄納米顆粒和碳三氮四的質量比為(0.05～0.1)：1。本發(fā)明通過將FeCo₂S₄納米顆粒負載在碳三氮四上，提高了FeCo₂S₄納米粒子的分散性，同時可以減少游離金屬離子的浸出，得到的催化劑具有良好的催化性能，可高效催化氧化去除水中的有機污染物。

技術領域

本發(fā)明涉及水處理技術領域，尤其涉及一種碳三氮四負載FeCo₂S₄納米顆粒的催化劑及其制備方法和應用。

背景技術

隨著科技的不斷進步和工業(yè)的快速發(fā)展，大量污染物通過不同的途徑進入水體，使得水污染成為我國面臨的主要環(huán)境問題之一。近年來運用高級氧化技術去除水體中的有機污染物逐漸成為國內外學者的研究熱點。

在高級氧化技術中，單獨的氧化劑氧化有機物其反應速率慢，通常需要利用催化劑來催化雙氧水、過硫酸鹽、臭氧、高錳酸鹽等氧化劑分解生成氧化電位更高的活性氧物種，活性氧物種具有與有機物反應速率高的特點，能有效地分解轉化廢水中的有毒難降解污染物，從而降低廢水毒性、提高可生化性。催化劑通常包括均相催化劑和非均相催化劑，均相催化劑是一些過渡金屬離子，非均相催化劑是一些過渡金屬氧化物或硫化物等。非均相催化劑相比于均相催化劑具有催化效果高，可循環(huán)使用，二次污染小的特點。因此，非均相催化劑被廣泛用來研究催化氧化降解水中的有機污染物。

金屬硫化物由于其來源廣，催化性能及效果較好的優(yōu)良性質，常被用于環(huán)境領域的污染修復和治理。在金屬硫化物的研究中，發(fā)現(xiàn)雙金屬硫化物金屬離子可能發(fā)生協(xié)同作用，可以表現(xiàn)出更好的電化學和催化性能。因而雙金屬硫化物被廣泛的應用于環(huán)境修復與治理。FeCo₂S₄納米粒子有較低的固有電阻率而被廣泛研究。FeCo₂S₄含有豐富的金屬活性點位，可以催化各種高級氧化過程，例如過一硫酸鹽(PMS)、臭氧等水處理過程，具有巨大環(huán)境效益。然而，F(xiàn)eCo₂S₄納米粒子分散性差，很容易發(fā)生團聚形成大粒徑的顆粒，影響其催化性能。此外，金屬離子的浸出到環(huán)境中可能對環(huán)境產生危害，因此單獨的FeCo₂S₄納米粒子的應用受到很大限制。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種碳三氮四負載FeCo₂S₄納米顆粒的催化劑及其制備方法和應用，通過將FeCo₂S₄納米顆粒負載在碳三氮四上，提高了FeCo₂S₄納米粒子的分散性，同時可以減少游離金屬離子的浸出，得到的催化劑具有良好的催化性能，可高效催化氧化去除水中的有機污染物。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術方案：

本發(fā)明提供了一種碳三氮四負載FeCo₂S₄納米顆粒的催化劑，包括碳三氮四和負載在所述碳三氮四上的FeCo₂S₄納米顆粒；所述FeCo₂S₄納米顆粒和碳三氮四的質量比為(0.05～0.1)：1。

本發(fā)明提供了上述方案所述碳三氮四負載FeCo₂S₄納米顆粒的催化劑的制備方法，包括以下步驟：

將碳源在氮氣氣氛下進行煅燒，得到碳三氮四；