[發(fā)明專(zhuān)利]一種單質(zhì)銅和銅鐵氧化物共修飾石墨相氮化碳磁性催化劑的制備方法及應(yīng)用在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202011631452.1 | 申請(qǐng)日： | 2020-12-31 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN112657531A | 公開(kāi)（公告）日： | 2021-04-16 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 孫治榮;潘貴芳 | 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人： | 北京工業(yè)大學(xué) |
| 主分類(lèi)號(hào)： | B01J27/24 | 分類(lèi)號(hào)： | B01J27/24;C02F1/72;C02F101/38 |
| 代理公司： | 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203 | 代理人： | 張立改 |
| 地址： | 100124 *** | 國(guó)省代碼： | 北京;11 |
| 權(quán)利要求書(shū)： | 查看更多 | 說(shuō)明書(shū)： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 單質(zhì) 氧化物 修飾 石墨 氮化 磁性 催化劑 制備 方法 應(yīng)用 | ||
一種單質(zhì)銅和銅鐵氧化物共修飾石墨相氮化碳磁性催化劑的制備方法及應(yīng)用，屬于電化學(xué)水處理技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明利用雙氰胺在高溫條件發(fā)生熱聚合反應(yīng)，制備石墨相氮化碳，并以制備好的石墨相氮化碳為基體材料，通過(guò)溶劑熱法將單質(zhì)銅和銅鐵氧化物共同修飾到石墨相氮化碳上，獲得具有良好分散效果的非均相催化劑。本發(fā)明所需材料價(jià)格低廉，方便獲取，且催化劑便于回收，應(yīng)用pH廣泛，克服傳統(tǒng)電?芬頓應(yīng)用pH范圍窄，易產(chǎn)生鐵泥，催化劑難以重復(fù)利用等缺點(diǎn)，在廢水處理方面具有良好的應(yīng)用前景。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于電化學(xué)水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種單質(zhì)銅和銅鐵氧化物共修飾石墨相氮化碳 磁性催化劑的制備方法及應(yīng)用。
背景技術(shù)
電-芬頓技術(shù)是結(jié)合電化學(xué)高級(jí)氧化和芬頓氧化的一種高級(jí)氧化技術(shù)，可通過(guò)陰極產(chǎn)生過(guò) 氧化氫(H2O2)與亞鐵離子(Fe2+)發(fā)生反應(yīng)形成具有強(qiáng)氧化能力的羥基自由基(·OH,E0＝2.87 V v/s SHE)?！H是一種僅次于氟的氧化劑可以無(wú)選擇性的降解水中的有機(jī)污染物，但是傳 統(tǒng)的電-芬頓技術(shù)具有反應(yīng)pH范圍窄(pH＝2～4)，產(chǎn)生鐵泥，F(xiàn)e2+不能重復(fù)利用等缺點(diǎn)，限制 其在廢水處理領(lǐng)域的應(yīng)用。固體催化劑因?qū)H敏感度低可用來(lái)代替Fe2+活化H2O2形成非均 相電-芬頓體系。銅基固相催化劑可提供一價(jià)銅離子(Cu+)，在中性條件下與H2O2反應(yīng)形成 ·OH，Cu+具有類(lèi)似于Fe2+的催化作用，可形成非均相類(lèi)電-芬頓體系，且Cu+催化速率高于 Fe2+(kCu+/H2O2＝1.0×104M-1s-1,kFe2+/H2O2＝76M-1s-1)。但是銅基催化劑因不具有磁性難以 回收。近年來(lái)，非均相磁性金屬催化劑因制作成本低、操作條件溫和、易于回收等優(yōu)勢(shì)成為 研究熱點(diǎn)。有研究報(bào)道單質(zhì)銅修飾的銅鐵氧化物(Cu-CuFe2O4)可促進(jìn)芬頓反應(yīng)，加速降解 有機(jī)污染物。Cu-CuFe2O4可通過(guò)溶劑熱法直接合成，制作方法簡(jiǎn)單。然而磁性金屬納米粒子 容易團(tuán)聚，因此緊迫需要制備一種磁性固相催化劑用于非均相類(lèi)電-芬頓體系，氧化降解有機(jī) 污染物。
石墨相氮化碳(g-C3N4)是一種含有具有類(lèi)石墨結(jié)構(gòu)的層狀化合物，可通過(guò)高溫?zé)峋酆?含氮的前驅(qū)體，如三聚氰胺，雙氰胺，尿素等制備得到。g-C3N4具備良好的機(jī)械性能，耐酸 堿，環(huán)境友好型，制備價(jià)格低廉等優(yōu)勢(shì)。這些優(yōu)點(diǎn)可以使g-C3N4被用來(lái)作為基體材料使用。
本發(fā)明采用溶劑熱法將單質(zhì)銅(Cu0)和銅鐵氧化物(CuFe2O4)共同修飾到自行制備的 石墨相氮化碳上，目的是實(shí)現(xiàn)在中性條件下，良好降解有機(jī)污染物的同時(shí)方便回收催化劑。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在提供一種單質(zhì)銅和銅鐵氧化物共修飾石墨相氮化碳磁性材料的制備方 法及應(yīng)用，本發(fā)明所需要的材料價(jià)格低廉，方便易得，制備方法簡(jiǎn)單，且制備的單質(zhì)銅和銅 鐵氧化物共修飾石墨相氮化碳磁性催化劑可應(yīng)用于非均相類(lèi)電-芬頓體系，具有良好的催化效 果，方便回收，克服了傳統(tǒng)電-芬頓反應(yīng)pH范圍窄，容易產(chǎn)生鐵泥，難以回收等缺點(diǎn)。
上述單質(zhì)銅和銅鐵氧化物共修飾石墨相氮化碳磁性催化劑的制備方法，包括以下步驟：
該專(zhuān)利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專(zhuān)利權(quán)人授權(quán)。該專(zhuān)利全部權(quán)利屬于北京工業(yè)大學(xué)，未經(jīng)北京工業(yè)大學(xué)許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購(gòu)買(mǎi)此專(zhuān)利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請(qǐng)聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/202011631452.1/2.html，轉(zhuǎn)載請(qǐng)聲明來(lái)源鉆瓜專(zhuān)利網(wǎng)。
