金属Fe修饰的黑磷烯及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种金属Fe修饰的黑磷烯，所述金属Fe修饰的黑磷烯是以红磷为原料制得的二维层状结构材料，其层数为10‑25层；其中，所述金属Fe的负载密度为7.9％‑10％。本发明专利技术还公开了上述金属Fe修饰的黑磷烯的制备方法，以及其作为催化剂在二氯甲烷催化离解中的应用。本申请在降低催化剂烧结现象的同时，二维材料的高表面体积比提高了催化效率，黑磷的耐高温性使得催化过程更可靠，相比用贵金属作为催化剂成本大大降低。

【技术实现步骤摘要】
金属Fe修饰的黑磷烯及其制备方法与应用
本专利技术属于废气处理技术，特别是涉及一种金属Fe修饰的黑磷烯及其制备方法与应用。
技术介绍
随着社会的发展，大量VOCs在生产和生活中的过程中被排入环境中，并且其种类和数量日益扩大和复杂。二氯甲烷就是其中的一种，它大量用于制造安全电影胶片、聚碳酸酯，其余用作涂料溶剂、金属脱脂剂，气烟雾喷射剂、聚氨酯发泡剂、脱模剂、脱漆剂。每年全球向大气排放的二氯甲烷气体高达120万吨。在大气中生成更多更复杂的有害物质而对大气臭氧层和人体健康造成严重危害。因此，对二氯甲烷的有机废气进行有效并且合理的净化和处置越来越成为人们关注的热点。现有的处理净化二氯甲烷有机废气的方法工艺方法有很多，其中催化燃烧法是最具潜力的有机废气处理方法。自1988年以来，国内外陆续有采用催化燃烧的方法治理低浓度含氯有机废气的报道，但所研制的催化剂通常存在燃烧温度高、能耗大、易结焦失活等缺点，工业应用前景不理想。因此，迫切需要开发能在较低温度下高效、高选择性地处理低浓度含氯废气且适合工业应用的新型催化剂。具有原子层厚度的2D材料由于其不同于其他材料的优越性质而受到人们的广泛研究，如石墨烯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属Fe修饰的黑磷烯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)取红磷，将其与Si衬底在真空环境下升温至600‑650℃，保持30‑35分钟，然后冷却至室温，得到覆有红磷薄膜的Si衬底；(2)取步骤(1)所得覆有红磷薄膜的Si衬底，与Sn和SnI在26‑27.8atm的保护性气氛下，升温至900‑940℃保持30‑32分钟，然后逐渐降至室温，得到覆有黑磷薄膜的Si衬底；(3)将步骤(2)所得覆有黑磷薄膜的Si衬底放入Fe离子溶液中，室温条件下反应后捞出Si衬底置于保护性气氛下焙烧后冷却，将Si衬底上的黑磷烯在电子显微镜下通过探针剥离的方法剥离得到负载Fe的少层黑磷烯。

【技术特征摘要】
1.一种金属Fe修饰的黑磷烯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)取红磷，将其与Si衬底在真空环境下升温至600-650℃，保持30-35分钟，然后冷却至室温，得到覆有红磷薄膜的Si衬底；(2)取步骤(1)所得覆有红磷薄膜的Si衬底，与Sn和SnI在26-27.8atm的保护性气氛下，升温至900-940℃保持30-32分钟，然后逐渐降至室温，得到覆有黑磷薄膜的Si衬底；(3)将步骤(2)所得覆有黑磷薄膜的Si衬底放入Fe离子溶液中，室温条件下反应后捞出Si衬底置于保护性气氛下焙烧后冷却，将Si衬底上的黑磷烯在电子显微镜下通过探针剥离的方法剥离得到负载Fe的少层黑磷烯。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述红磷先纯化并干燥，即取红磷，置于去离子水中纯化15-19分钟，然后在真空度10-2-10-3Pa的烘箱中干燥20-27分钟。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述Sn和SnI的质量比为1.14—2:1，所述红磷薄膜:Sn:SnI质量比为1:(2.28-4):2。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述逐渐降至室温是指以每30-32分钟降...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷双瑛，孙小龙，陈洁，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32