[發明專利]一種高載量含鈷碳氮納米片整體式催化材料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202210562262.1
• 申請日: 2022-05-23
• 公開（公告）號: CN115025798A
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 邵琰;張雪英;黃雯珊;金奇杰;陳煥浩
• 申請（專利權）人: 南京工業大學;南京溙科新材料科技有限公司
• 主分類號: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24;C02F1/72;C02F101/38
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 韓正玉;徐冬濤

1.一種高載量含鈷碳氮納米片整體式催化材料，其特征在于：該催化材料以不銹鋼微纖為整體式催化材料骨架，以含鈷碳氮納米片為催化活性組分，將碳源、氮源、鈷源和去離子水混合制備形成樹脂前驅體，涂覆在整體式催化材料骨架表面，經高溫碳化制得含鈷碳氮納米片整體式催化材料；其中，以整體式催化材料骨架質量為基準，含鈷碳氮納米片的質量百分含量為5～20％。

2.根據權利要求1所述的高載量含鈷碳氮納米片整體式催化材料，其特征在于：碳源為質量濃度是10～30％的甲醛溶液，氮源為雙氰胺和三聚氰胺中的一種，鈷源為六水合硝酸鈷或六水合氯化鈷。

3.根據權利要求1或2所述的高載量含鈷碳氮納米片整體式催化材料，其特征在于：碳源、氮源和鈷源的質量比為1：(1～3)：(0.1～2)。

4.根據權利要求1所述的高載量含鈷碳氮納米片整體式催化材料，其特征在于：不銹鋼微纖是直徑40～100微米的棒狀纖維。

5.一種權利要求1所述的催化材料制備方法，其特征在于：該催化材料的制備方法如下：

(1)催化活性組分前驅體制備

將碳源、氮源、鈷源以及去離子水混勻后得到活性組分前驅體溶液，然后在80～120℃連續反應6h，得到鈷碳氮樹脂作為催化活性組分前驅體備用；

(2)催化材料制備

將步驟(1)得到的鈷碳氮樹脂浸涂在不銹鋼微纖表面，經烘干、高溫炭化，得到含鈷碳氮納米片整體式催化材料。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于：步驟(2)中鈷碳氮樹脂和不銹鋼微纖的質量比為(10～20)：1。

7.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于：步驟(2)中烘干溫度為80～100法，烘干時間為6～12h。

8.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于：步驟(2)中高溫炭化溫度為600～800℃，炭化時間為4～6h。

9.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于：步驟(2)中高溫炭化過程中通入氮氣為保護氣氛，通入氮氣流速為30～50mL/min。

10.權利要求1所述的高載量含鈷碳氮納米片整體式催化材料在作為催化劑降解有機物方面的應用，優選作為催化劑降解四環素方面的應用。