多相单原子催化剂及其制备方法和应用方法技术

本发明专利技术公开了一种单原子催化剂，其特征在于，所述催化剂以单原子过渡金属作为活性组分，以氧化钨、氧化钴、氧化钼、氧化铼等任意一种作为载体，经过直接冷冻法或过量浸渍法制得。并提供了上述单原子催化剂的无氧化剂添加的多相高级氧化技术。本发明专利技术与现有技术相比，首次提出了可还原性的富缺陷氧化物负载单原子的催化剂在无任何氧化剂添加的情况下，利用氧气降解抗生素。摆脱了外加氧化剂的同时，实现了无光电热辅助的多相高级氧化，并完成了从均相催化到多相催化的过渡。环境友好、价格低廉、具有良好的工业化应用前景，对于其大规模商用具有重要意义以及广阔的商业应用前景。商用具有重要意义以及广阔的商业应用前景。商用具有重要意义以及广阔的商业应用前景。

【技术实现步骤摘要】
多相单原子催化剂及其制备方法和应用方法


[0001]本专利技术属于催化剂合成与应用
，具体涉及多相单原子催化剂，还涉及上述催化剂的制备方法和应用方法。

技术介绍

[0002]抗生素能够杀灭细菌，对抗感染，挽救生命，但若使用不当则会引发细菌耐药，使之成为一把“双刃剑”，我国每年有超过数万吨需处理的抗生素。高级氧化法是一种处理抗生素的有效的技术，其主要是利用Fe
2+
活化氧化剂(H2O2或过氧硫酸盐等)产生
·
OH、
·
O2‑
、1O2等自由基从而起到氧化作用，将水中的有机污染物和抗生素氧化分解为无污染的小分子，甚至CO2。然而常用的氧化剂往往矿化能力弱，成本高。氧气是大自然中最丰富、最廉价的氧化剂，如何无额外能量辅助的利用氧气作为氧化剂是目前亟需解决的难题且具有重大的科学和应用意义。
[0003]此外，传统高级氧化技术中Fe
2+
用量大，反应过程中生成的Fe
3+
容易发生混凝沉淀作用，生成氢氧化铁沉淀，导致降解效率降低，并会产生二次污染本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单原子催化剂，其特征在于，以单原子过渡金属作为活性组分，以氧化钨、氧化钴、氧化钼或氧化铼中任意一种作为载体，活性组分占催化剂总质量的质量分数为0.1～10wt.％。2.根据权利要求1所述的一种单原子催化剂，其特征在于，所述活性组分占催化剂总质量的质量分数为6～8wt.％。3.根据权利要求1或2所述的一种单原子催化剂，其特征在于，所述活性组分采用Fe、Co、Mn、Ni、Cu中任意一种或其中几种的混合。4.一种单原子催化剂的制备方法，其特征在于，按照以下步骤制备：步骤1、制备载体将氯盐前驱体溶解于水、丙酮、乙醇中的一种或几种制成溶液，选取氧化钨、氧化钴、氧化钼、氧化铼任意一种作为载体浸入溶液中，水热12
‑
48h，过滤、洗涤、烘干得到载体。步骤2、以单原子过渡金属作为活性组分，选择过渡金属的无机盐前驱体或有机盐前驱体的一种或几种，分别溶解于溶剂中配置成活性组分的前驱体溶液，溶液中活性金属浓度0.005wt.％
‑
20wt.％；步骤3、将步骤1制备得到的载体加入步骤2得到的活性组分的前驱体溶液中，载体与前驱体溶液质量比为1:5
‑
20，室温下搅拌4
‑
18h，之后直接冷冻或过滤，烘干；步骤4、将步骤3烘干后的材料取出，研钵研磨10
‑
30min，在管式炉中焙烧0.5
‑
2h，即得。5.根据权利要求4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨曼，吴可莹，孙少东，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：