[發(fā)明專利]一種Fe/Fe3 在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110773045.2 | 申請日： | 2021-07-08 |
| 公開（公告）號： | CN113457702A | 公開（公告）日： | 2021-10-01 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 崔大祥;童琴;趙昆峰;蔡婷;陳曉彤 | 申請（專利權(quán)）人： | 上海納米技術(shù)及應(yīng)用國家工程研究中心有限公司 |
| 主分類號： | B01J27/22 | 分類號： | B01J27/22;B01J37/08;B01J35/10;C02F1/72;C02F101/30;C02F101/34;C02F101/38 |
| 代理公司： | 上海東亞專利商標(biāo)代理有限公司 31208 | 代理人： | 董梅 |
| 地址： | 201109 *** | 國省代碼： | 上海;31 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 fe base sub | ||
本發(fā)明涉及一種Fe/Fe3C微納米MOFs多相催化劑的制備及其產(chǎn)品和應(yīng)用，即利用Fe2O3/MIL?101(Fe)作為前驅(qū)體，在還原氣氛下高溫?zé)峤獾玫紽e/Fe3C微納米MOFs多相催化劑。用本發(fā)明方法經(jīng)高溫還原后得到的催化劑不僅有效保留MOF材料的八面體骨架結(jié)構(gòu)，避免催化活性位點的損失，而且可變價態(tài)的鐵基納米顆粒能夠轉(zhuǎn)移電子并作為活化過硫酸鹽的活性中心，促進過硫酸鹽分解產(chǎn)生大量的SO4?·和OH·，催化水中有機污染物的去除。此外，本發(fā)明方法得到的催化劑有高磁性能，可實現(xiàn)催化劑的循環(huán)回用，對其實際應(yīng)用具有重要意義。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種Fe/Fe3C微納米MOFs多相催化劑的制備方法及其產(chǎn)品和應(yīng)用，可以有效促進過硫酸鹽活化分解而產(chǎn)生大量活性自由基，促進有機污染物降解，用于污水處理領(lǐng)域。
背景技術(shù)
隨著工業(yè)快速發(fā)展， 生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水量逐漸增加，特別是廢水中含有大量難降解有機物，不僅可生化性差，而且傳統(tǒng)的處理技術(shù)難以將廢水處理至達標(biāo)排放。高級氧化技術(shù)作為一種近年來發(fā)展起來的新型水處理技術(shù)，氧化過程無選擇性、氧化性強，通過生成活性自由基降解水中的難降解有機物。其中，過硫酸鹽高級氧化技術(shù)因過濾硫酸根具有高氧化還原電位，通過活化過硫酸鹽可以產(chǎn)生具有更高氧化還原電位的硫酸根自由基（E0=2.5~3.1V），比羥基自由基更穩(wěn)定，半衰期更長，氧化性更高，因此，該方法可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的OH·高級氧化技術(shù)，具有廣闊的發(fā)展前景。
鐵基納米催化劑通常具有優(yōu)異的磁分離性能，而且鐵源來源廣泛，成本低廉且環(huán)保，在實際應(yīng)用中具有較大優(yōu)勢。但是，大多催化劑會因催化活性弱、直接暴露在反應(yīng)溶液中，催化劑容易結(jié)塊，催化位點易損壞等問題的限制，而造成催化劑的失活。為了解決這些問題，有研究者提出將鐵基納米顆粒封裝在特殊載體材料內(nèi)或形成保護殼，從而提高多相催化劑的催化活性及穩(wěn)定性。
由金屬離子和有機配體構(gòu)成的金屬有機骨架作為一類新型多孔材料，由于其大比表面積、孔隙可調(diào)等特性，以其作為模板，可為催化劑提供有利的條件。本申請專利中，采用MOFs材料為模板，通過高溫還原熱解，提供分布在多孔碳基質(zhì)中的各種金屬或金屬氧化物納米粒子，活化過硫酸鹽產(chǎn)生較多的強氧化活性基團，從而增強對有機污染物的催化去除。
發(fā)明內(nèi)容
針對目前鐵基催化劑催化活性低、催化活性位點易損壞，而造成催化劑失活等問題，本發(fā)明目的在于提供一種Fe/Fe3C微納米MOFs多相催化劑的制備方法。
本發(fā)明的再一目的在于：提供一種上述方法制備的Fe/Fe3C微納米MOFs多相催化劑產(chǎn)品。
本發(fā)明的又一目的在于：提供一種上述產(chǎn)品的應(yīng)用。
本發(fā)明目的通過下述方案實現(xiàn)：一種Fe/Fe3C微納米MOFs多相催化劑的制備方法，其特征在于，利用Fe2O3/MIL-101(Fe)作為前驅(qū)體，在還原氣氛下高溫?zé)峤?，得到多孔Fe/Fe3C多相催化劑，包括以下步驟：
（1）對管式爐內(nèi)倉通入10%H2/Ar混合氣，去除爐倉內(nèi)的空氣；
（2）稱取0.1g的Fe2O3/MIL-101(Fe)粉體于坩堝中，置于管式爐中，還原反應(yīng)溫度為550～800℃，反應(yīng)時間為2～4h；
（3）設(shè)置好管式爐參數(shù)后，調(diào)節(jié)10%H2/Ar混合氣鋼瓶分壓及流量計的流量；
（4）待焙燒結(jié)束至冷卻到室溫后，繼續(xù)空氣鈍化后，即可得到多孔Fe/Fe3C多相催化材料。
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于上海納米技術(shù)及應(yīng)用國家工程研究中心有限公司，未經(jīng)上海納米技術(shù)及應(yīng)用國家工程研究中心有限公司許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請聯(lián)系【客服】
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