一种过渡金属纳米氧化酶、制备方法及水处理装置和应用制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种过渡金属纳米氧化酶、制备方法及水处理装置和应用，涉及纳米催化剂领域，所述过渡金属纳米氧化酶的活性位点表示为M‑N‑C,M为Fe，Co，Cu，Mn，Zn，Ni，Ti，Zr，Mo中的一种或几种；该氧化酶具有类铂催化剂性质，直接催化氧气对有机物进行氧化。本申请中过渡金属纳米氧化酶在用于地表水污染处理时，相比于传统水处理催化剂，在反应中不产生羟基自由基，并且不需要额外添加臭氧、过氧化氢和过硫酸盐等氧化剂，除曝气和水泵所需能量外，不需要额外的能量输入，大大降低了药剂和能源成本，达到了高效处理地表水中天然有机污染物的目的。

A transition metal nano oxidase, preparation method, water treatment device and Application

【技术实现步骤摘要】
一种过渡金属纳米氧化酶、制备方法及水处理装置和应用
本专利技术涉及纳米催化剂领域，特别是涉及一种过渡金属纳米氧化酶、制备方法及水处理装置和应用。
技术介绍
纳米酶是一类具有高催化活性的纳米催化剂，相比天然酶具有更高的环境耐受性、稳定性，以及更低的制备、储存和使用成本；相比于传统催化剂，纳米酶具有更高的催化活性，同时能够在温和的条件下进行催化；同时，纳米酶还具备易修饰、易负载和易回收等优点。目前研究较多的是纳米过氧化物酶和纳米氧化酶，其中纳米氧化酶由于可以利用自然存在的氧气作为底物进行催化氧化，因此备受各领域关注。地表水中的天然有机污染物是水处理领域中广泛存在的一类污染物，会对水质造成严重影响。例如，水源水中的天然有机污染物的升高会造成饮用水处理成本的增加，主要表现为增加絮凝投药量，加速造成严重的膜污染，生成大量消毒副产物等；而对于自然水体来说，天然有机污染物的升高不仅会造成例如恶臭、颜色变化、微生物含量升高等水质问题，还会对水生生物造成影响，最终导致生态问题。因此，去除水中天然有机污染物具有重要意义。天然有机物由蛋白类物质、多糖和水溶性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种过渡金属纳米氧化酶，其特征在于，所述过渡金属纳米氧化酶活性位点表示为M-N-C,其中M为Fe，Co，Cu，Mn，Zn，Ni，Ti，Zr，Mo中的一种或几种。/n

【技术特征摘要】
1.一种过渡金属纳米氧化酶，其特征在于，所述过渡金属纳米氧化酶活性位点表示为M-N-C,其中M为Fe，Co，Cu，Mn，Zn，Ni，Ti，Zr，Mo中的一种或几种。


2.一种如权利要求1所述的过渡金属纳米氧化酶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将过渡金属纳米氧化酶前体在保护性氛围中进行加热处理，2-10℃/min升温，600-800℃条件下保温3-6h后自然降温；
(2)将步骤(1)所得产物经酸洗后再用水洗至中性并烘干。


3.根据权利要求2所述的过渡金属纳米氧化酶的制备方法，其特征在于，所述过渡金属纳米氧化酶前体为金属有机框架材料前体、可溶性金属盐类与有机胺类或天然材料混合物前体；
所述金属有机框架材料前体包含一种或几种权利要求1中所述过渡金属，并包含C、N元素及O、S、P元素中的一种或几种；
可溶性金属盐类包含一种或几种权利要求1中所述过渡金属；
所述有机胺前体是由有机胺与可溶性金属盐按质量比2:1-20:1混合溶解于甲醇、乙醇或水后蒸干得到；
所述有机胺是三聚氰胺、氰胺或双氰胺中的一种；
所述天然材料前体是由植物性或动物性生物材料与可溶性金属盐按质量比2:1-20:1混合，加入甲醇、乙醇或水后蒸干得到。


4.根据权利要求3所述的过渡金属纳米氧化酶的制备方法，其特征在于，所述过渡金属纳米氧化酶前体中含有非金属元素碳、氮元素，以及氧、硫、磷中的0-3种，以及过渡金属元素铁，钴，镍，铜，锌，锰，钛，锆，钼中的一种或几种。


5.根据权利要求3所述的过渡金属纳米氧化酶的制备方法，其特征在于，所述过渡金属纳米氧化酶前...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨涵焜，俞文正，
申请(专利权)人：中国科学院生态环境研究中心，
类型：发明
国别省市：北京;11