[發(fā)明專利]一種制備金屬單原子碳基催化劑的普適性方法及應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011097910.8
• 申請日: 2020-10-14
• 公開（公告）號: CN112452346B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王娟;左四進;劉維屏;俞濤
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學
• 主分類號: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24;C02F1/72;C02F101/38
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 陳升華

1.一種制備金屬單原子碳基催化劑的普適性方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）將科琴黑進行預處理，得到預處理后的科琴黑；

將科琴黑進行預處理，具體包括：

1.1）取科琴黑在硫酸中攪拌，使其表面氧化；

1.2）將所得的氧化過的科琴黑離心分離，洗滌，烘干備用，得到預處理后的科琴黑；

2）取金屬化合物于水中，進行第一次超聲分散，得到金屬化合物水溶液，之后加入步驟1）得到預處理后的科琴黑，進行第二次超聲分散，再加入葡萄糖，進行第三次超聲分散，然后加入雙氰胺，超聲攪拌，使其混合均勻，得到混合物；

所述的金屬化合物為Co(NO₃)₂·6H₂O、FeCl₃·6H₂O、CuCl₂·2H₂O、Ce(NO₃)₂·6H₂O、NiCl₂·6H₂O中的至少一種；

所述的金屬化合物與水的用量之比為0.5 mmoL：1.5~5mL；

所述的金屬化合物、預處理后的科琴黑、葡萄糖、雙氰胺的用量之比為0.5 mmoL：20~40mg：700~900 mg：5~9 g；

3）將步驟2）得到的混合物烘干，所得固體研磨，將研磨后的固體在保護氛圍中，700~900℃下退火1~4 h，待冷卻后，研磨得到金屬單原子碳基催化劑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備金屬單原子碳基催化劑的普適性方法，其特征在于，步驟1.1）中，所述的硫酸的濃度為2~4mmol/L。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備金屬單原子碳基催化劑的普適性方法，其特征在于，步驟1.1）中，攪拌的時間為8~16h。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備金屬單原子碳基催化劑的普適性方法，其特征在于，步驟2）中，第一次超聲分散的時間為1~10 min；

第二次超聲分散的時間為1~10 min；

第三次超聲分散的時間為1~10 min；

超聲攪拌20~40 min。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備金屬單原子碳基催化劑的普適性方法，其特征在于，步驟3）中，所述的烘干的條件為：在50℃~70℃下烘干10 h~14 h；

所述的保護氛圍為氮氣；

所述的退火的條件為：750~850 ℃下退火1~3 h。

6.根據(jù)權(quán)利要求1~5任一項所述的方法制備的金屬單原子碳基催化劑活化過硫酸鹽構(gòu)成類芬頓體系降解去除污水中的四環(huán)素抗生素中的應(yīng)用。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用，其特征在于，所述的應(yīng)用包括：

將制備好的金屬單原子碳基催化劑加入到含四環(huán)素抗生素的污水中，攪拌平衡，之后，加入過二硫酸鉀顆粒，反應(yīng)。