一种氮掺杂石墨烯包覆金属铜纳米催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种用于去除废水中硝酸盐的氮掺杂石墨烯包覆金属铜纳米催化剂及其制备方法，其制备方法是基于金属铜离子，通过核糖类配位辅助共组装策略，以构建Cu嵌入有序介孔碳催化剂；其中柠檬酸钠(SOD)作为缓冲剂，提供弱碱环境，鸟嘌呤核苷作为碳源和氮源与金属螯合，在煅烧处理后转化为含氮介孔碳载体制备得到Cu@NG

【技术实现步骤摘要】
一种氮掺杂石墨烯包覆金属铜纳米催化剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于水处理电催化剂
，具体涉及一种氮掺杂石墨烯包覆金属铜纳米催化剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]在城市化、工业化的背景下，工农业废水以及生活污水等带来的水污染一直是社会主要问题，废水的有效处理是当今世界面临的重大挑战。水体中高浓度硝酸盐不仅会引起水体水质恶化、削减生物多样性甚至威胁人体健康。如何安全、高效的去除水中硝酸盐成为目前水体污染治理研究领域的热点之一。
[0003]去除硝酸盐的方法主要包括生物反硝化法、物理化学法(膜分离、离子交换、电渗析、吸附)、化学还原法(零价铁、零价铝)及催化还原法等。膜分离和离子交换的成本很高，会产生高盐废水，需要进一步处理。化学还原法需要不断添加还原剂，并产生大量亚硝酸盐，对环境产生二次污染。生物反硝化是最常见的处理技术，具有良好的去除效果和低能耗等优点，但需要额外添加碳源并产生大量污泥。电催化反硝化技术不需要另外添加还原剂，降低运行成本的同时，排除了使用外加氢源的安全隐患，同时易于控制、绿色高效、不产生二次污染。故由本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氮掺杂石墨烯包覆金属铜纳米催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)选择并称取铜盐，并与柠檬酸钠和鸟嘌呤核苷按照摩尔比为Cu：SOD：鸟嘌呤核苷＝(2～2.5):5:1，混合均匀作为混合物备用；(2)将步骤(1)所得混合物与蒸馏水进行混合，以每毫升蒸馏水需加入14～15mg的柠檬酸钠为比例进行添加，充分混合均匀后作为A液；(3)将步骤(2)所得A液于185～195℃温度条件下反应至少80h；反应时间到达后，过滤洗涤并干燥，得到前驱体Cu
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pre；(4)将步骤(3)所得前驱体Cu
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C
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pre经焙烧处理，即得催化剂Cu@NG
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NC。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述铜盐，包括水合硝酸铜、水合醋酸铜以及水合氯化铜其中任意一种。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(4)所述将步骤(3)所得前驱体Cu
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C
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pre经焙烧处理，所述焙烧处理的工艺条件为：以2～5℃/min焙烧升温速率，升温至500～700℃，到达目标温度后继续焙烧1～4小时。4.权利要求1～3任一项所述氮掺杂石墨烯包覆金属铜纳米催化剂的制备方法，制备所得Cu@NG
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NC催化剂。5.权利要求4所述Cu@NG
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NC催化剂应用于水处理用电催化技术领域。6.应用权利要求4所述Cu@NG
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NC催化剂的电极制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：楚英豪，舒松，向虹宇，龚永超，方宁杰，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：