一种纳米线网络结构的铜基催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种纳米线网络结构的铜基催化剂及其制备方法和应用，该方法首先使用醇热法将铜源和钯源形成铜钯纳米颗粒，然后铜钯纳米颗粒自组装成铜基纳米线网络结构，得到的铜基纳米线网络结构在水相具有超级分散性能。该方法制得的铜基纳米线网络结构是由铜钯合金组成，该铜基纳米线网络结构作为还原水体硝酸盐或亚硝酸盐的催化剂时，室温下温和催化甲酸产氢并进一步选择性还原硝酸根或亚硝酸根为氮气，它作为一个双功能催化剂，同时串联催化两个化学反应。相较银钯合金纳米催化硝酸根，该铜基纳米线网络结构不仅大大提升了氢源甲酸的利用率，而且降低了催化剂的成本，该材料有利于进一步规模化研究水体硝酸根去除技术。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米线网络结构的铜基催化剂及其制备方法和应用
本专利技术属于水体污染物去除的
，具体涉及一种纳米线网络结构的铜基催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
全球日益严重的能源危机和环境污染问题备受全球各国政府关注，尤其是水体污染，并且成为阻碍人类社会可持续发展的重大挑战之一。在各式各样的水体污染源中，硝酸盐污染问题日益突出，对人体健康和生态系统造成严重危害。因此，硝酸根的去除问题已被逐渐提上日程，并成为当前环保的重点和难点，改善和发展现有的硝酸根去除技术十分必要。世界卫生组织最近颁布的水质标准要求硝酸根的浓度不超过10mg/L，为此方向的研究提出了标准和重大挑战。然而，鉴于硝酸盐在水中以无色无味状态稳定存在，通过普通物理或化学分离技术很难将其去除。因此，为解决硝酸根的污染问题，研究人员先后发展了离子交换、反渗透、电渗析、催化还原以及生物降解等方法。目前为止，催化还原技术由于避免了二次污染问题，同时具有高选择、高效性及环境友好等特点，被认为是去除硝酸根的最佳途径。其中，最具应用潜力的催化体系是以甲酸作为绿色氢源，利用具有高选择本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米线网络结构的铜基催化剂的制备方法，其特征在于，按照比例131mg：(10～15)mL混合聚乙烯吡咯烷酮与多元醇，将混合物加热回流后加入硫酸铜和硝酸钯的水溶液，加热后继续回流进行还原反应；加入的硫酸铜和硝酸钯的水溶液和多元醇的比例为(40-60)mg：(20-40)mL，硫酸铜和硝酸钯水溶液中硫酸铜和硝酸钯的摩尔比为7:3、5:5或3:7；/n还原反应结束后冷却至室温，将产物离心处理并洗涤后得到铜基纳米线网络结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种纳米线网络结构的铜基催化剂的制备方法，其特征在于，按照比例131mg：(10～15)mL混合聚乙烯吡咯烷酮与多元醇，将混合物加热回流后加入硫酸铜和硝酸钯的水溶液，加热后继续回流进行还原反应；加入的硫酸铜和硝酸钯的水溶液和多元醇的比例为(40-60)mg：(20-40)mL，硫酸铜和硝酸钯水溶液中硫酸铜和硝酸钯的摩尔比为7:3、5:5或3:7；
还原反应结束后冷却至室温，将产物离心处理并洗涤后得到铜基纳米线网络结构。


2.根据权利要求1所述的一种纳米线网络结构的铜基催化剂的制备方法，其特征在于，所述多元醇为乙二醇或1,3-丁二醇。


3.根据权利要求1所述的一种纳米线网络结构的铜基催化剂的制备方法，其特征在于，聚乙烯吡咯烷酮与多元醇的混合物回流加热温度为200～220℃，回流加热时间为20～30min。


4.根据权利要求1所述的一种纳米线网络结构的铜基催化剂的制备方法，其特征在于，加入硫酸铜和硝酸钯后回流温度为200...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘虎，陈双莉，孙小琴，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61