一种功能改性天然黏土纳米管催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种功能改性天然黏土纳米管催化剂及其制备方法。该催化剂以天然黏土埃洛石纳米管为载体，先经过内壁结构刻蚀预处理，然后表面沉积介孔CeO2活性层，通过界面键合反应将卟啉结构功能化嫁接于介孔CeO2表面，利用其共轭对称四坐标氨基位点配位吸附Au前驱体，经过有机相密闭热反应和紫外辐射还原，定向锚定较好分散度的Au纳米颗粒，最后借助界面氧化还原反应导向作用，使CeO2活性层中Ce

【技术实现步骤摘要】
一种功能改性天然黏土纳米管催化剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及纳米催化剂制备
，具体涉及一种功能改性天然黏土纳米管催化剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]硝基苯类物质在印染、纺织、造纸、炸药、石油化工、医药等化学工业中发挥重要作用，但同时又是这些行业所产生有毒有害废水中典型污染物，并伴随工业快速发展而剧增。硝基苯类物质具有“三致”效应，强毒性，难生物降解，在水体中具有高溶解性和稳定性。因此，研究如何有效去除硝基苯类污染物备受广泛关注。处理这类污染物常用的工艺方法包括物理法的固体吸附、溶剂萃取、膜分离等技术，生物法的微生物代谢、好氧/厌氧生物、活性污泥等技术，以及化学法的电化学氧化、芬顿氧化、光催化氧化等技术，然而上述技术方法具有一定局限性，如操作过程繁杂、产生二次污染、后续处理费用昂贵等。
[0003]催化还原工艺是较为高效、环境友好的催化技术，通过选择性还原反应能够将硝基苯类物质完全转化为胺类物质且不产生副产品，而胺类物质本身毒性极低且具有较高利用价值，在缓蚀剂、润滑剂、解热镇痛药物等领域是重要原材料或中间体。该工本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功能改性天然黏土纳米管催化剂，其特征在于，包括：埃洛石纳米管；修饰有卟啉单元的介孔CeO2活性层，所述介孔CeO2活性层沉积在所述埃洛石纳米管的表面；Au纳米颗粒，所述Au纳米颗粒固定在所述卟啉官能团的氨基位点上；以及片状阵列CeO2‑
MnO2复合氧化物壳层，所述片状阵列CeO2‑
MnO2复合氧化物壳层沉积在所述Au纳米颗粒的表面。2.根据权利要求1所述的功能改性天然黏土纳米管催化剂，其特征在于，所述卟啉单元为四羧基卟啉配体。3.根据权利要求1所述的功能改性天然黏土纳米管催化剂，其特征在于，所述Au纳米颗粒质量百分含量为所述功能改性天然黏土纳米管催化剂整体质量的0.5～5％。4.一种权利要求1
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3任一项所述的功能改性天然黏土纳米管催化剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)取埃洛石纳米管、浓硫酸、H2O2溶液按一定质量比置于50～90℃下回流搅拌0.5～3h，冷却至室温，离心弃上清液，固体用蒸馏水洗涤，在40～60℃真空干燥8～15h，得到改性埃洛石纳米管THNTs；(2)将所述改性埃洛石纳米管THNTs、六甲基四胺按一定质量比分散于乙醇中搅拌0.5～1h，逐滴加进一定量的铈盐溶液，油浴加热70℃～100℃进行回流反应4～8h，冷却至室温，离心，乙醇洗涤，40～60℃干燥8～15h，制得THNTs@CeO2复合材料；(3)将对甲酰基苯甲酸甲酯溶解于丙酸中，加热至140～160℃进行回流，在0.5～1h内滴入一定量吡咯，反应2～6h，自然冷却至室温，经清洗、干燥操作后，得到紫色卟啉酯前驱体；将所述紫色卟啉酯前驱体溶解于四氢呋喃和甲醇混合液中，调节碱性条件发生水解，经140～160℃加热反应和酸化处理，离心、纯化后，得到四羧基卟啉配体；(4)将所述THNTs@CeO2复合材料、锆盐、四羧基卟啉配体、苯甲酸和蒸馏水按一定质量比分散在N,N
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二甲基甲酰胺溶剂中，室温下搅拌0.5～1h，得到混合物；将所述混合物转移至反应釜聚四氟乙烯内衬中，经100～150℃恒温反应18～24h，离心，甲醇洗涤，40～60℃真空干燥8～15h，制得卟啉单元修饰改性埃洛石纳米管THNTs@CeO2‑
Py复合材料；(5)将Au前驱体和所述THNTs@CeO2‑
Py复合材料按一定质量比分散于N,N
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二甲基甲酰胺溶剂室温搅拌6～10h，转移至反应釜聚四氟乙烯内衬中，经过80～120℃、4～10h有机相密闭热反应，离心，并分散在50～1...

【专利技术属性】
技术研发人员：方嘉声，刁琪琪，陈铭，
申请(专利权)人：东莞理工学院，
类型：发明
国别省市：