氮掺杂碳化细菌纤维素负载钯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氮掺杂碳化细菌纤维素负载型催化剂及其制备方法和应用。所述方法先将浸渍二亚乙基三氨基五乙酸五钠盐和钯盐的细菌纤维素冷冻干燥，使氮前驱体和钯前驱体均匀地分布在细菌纤维素的三维网格结构中，然后在二氧化碳气氛中高温煅烧，实现氮掺杂和钯前驱体向钯的转变，制得具有高分散性的氮掺杂碳化细菌纤维负载纳米钯催化剂。本发明专利技术的氮掺杂碳化细菌纤维负载纳米钯催化剂中钯纳米粒子分布均匀，结构稳定，可应用于催化去除水体中的六价铬离子，Cr(VI)催化还原率可达99.9％，适用于工业大批量生产的需求。

【技术实现步骤摘要】
氮掺杂碳化细菌纤维素负载钯催化剂及其制备方法和应用
本专利技术属于催化剂制备领域，涉及一种氮掺杂碳化细菌纤维素负载型催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
由于铬Cr(VI)对人体及环境危害极大，将Cr(VI)还原成毒性较低、迁移能力弱的三价铬Cr(III)是一种处理铬污染的有效途径。常用的还原方法有电化学还原、光电催化还原、微生物还原和催化还原法等。其中催化还原法是工业上处理Cr(VI)最常用的方法，其原理是在催化剂作用下，用甲酸等还原剂将Cr(VI)还原为Cr(III)。常用的钯催化剂虽然具有催化活性强、选择性好等优点，但均相催化剂分离回收困难，残留钯催化剂对产物造成污染，从而限制了其应用范围。钯催化剂的负载化可以解决其分离回收问题。在负载型钯金属纳米粒子催化剂中，催化剂的载体通常为氧化物、碳材料以及一些特殊的高分子材料等。其中多孔碳材料如碳纤维、碳纳米管和石墨烯等，由于具有表面积大、导电性好和热/化学稳定性高等优点，被认为是一类最重要的催化剂载体。然而单纯的多孔碳材料亲水性较差、活性吸附位点少，制约了其应用发展。研究表明对其进行功能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.氮掺杂碳化细菌纤维素负载钯催化剂的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：/n步骤1，制备氮掺杂碳化细菌纤维素负载钯催化剂前驱体：/n将细菌纤维素浸渍在3.2～5.2wt.％的二亚乙基三氨基五乙酸五钠盐溶液中，浸渍完全后，将浸渍钠盐的细菌纤维素浸渍在0.2～0.5mg/L硝酸钯溶液中，浸渍完全后，冷冻干燥得到氮掺杂碳化细菌纤维素负载钯催化剂前驱体；/n步骤2，将氮掺杂碳化细菌纤维素负载钯催化剂前驱体置于管式马弗炉中，在二氧化碳气氛保护、800℃下碳化处理，冷却后得到具有三维网络结构的氮掺杂碳化细菌纤维素负载钯催化剂。/n

【技术特征摘要】
1.氮掺杂碳化细菌纤维素负载钯催化剂的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
步骤1，制备氮掺杂碳化细菌纤维素负载钯催化剂前驱体：
将细菌纤维素浸渍在3.2～5.2wt.％的二亚乙基三氨基五乙酸五钠盐溶液中，浸渍完全后，将浸渍钠盐的细菌纤维素浸渍在0.2～0.5mg/L硝酸钯溶液中，浸渍完全后，冷冻干燥得到氮掺杂碳化细菌纤维素负载钯催化剂前驱体；
步骤2，将氮掺杂碳化细菌纤维素负载钯催化剂前驱体置于管式马弗炉中，在二氧化碳气氛保护、800℃下碳化处理，冷却后得到具有三维网络结构的氮掺杂碳化细菌纤维素负载钯催化剂。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述的细菌纤维素与二亚乙基三氨基五乙酸五钠盐溶液的质量体积比为0.05～0.1：100～200，g：mL。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述的二亚乙基三氨基五乙酸五钠盐溶液与硝酸钯溶液的体积比为1...

【专利技术属性】
技术研发人员：马波，
申请(专利权)人：连云港师范高等专科学校，
类型：发明
国别省市：江苏;32