一种MOF衍生的核壳结构的Fe-N-C@二氧化硅催化剂的制备及产品和应用制造技术

本发明专利技术涉及一种MOF衍生的核壳结构的Fe

【技术实现步骤摘要】
一种MOF衍生的核壳结构的Fe
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C@二氧化硅催化剂的制备及产品和应用


[0001]本专利技术涉及一种MOF衍生的核壳结构的Fe
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C@二氧化硅催化剂的制备方法及其产品和应用，用于污水处理领域。

技术介绍

[0002]高级氧化技术以产生具有强氧化能力的OH
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为特点，在高温高压、电、光照、催化剂等反应条件下，使大分子难降解有机物氧化成低毒或无毒的小分子物质，该技术不仅反应速率快，而且具有广泛适用性。近年来，特别是基于硫酸根自由基的新型高级氧化技术，相比较传统的高级氧化技术，产生的SO4·
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具有更高的氧化还原电位（2.5~3.1V），更长的半衰期，能去除绝大多数难降解有机污染物。
[0003]单原子催化剂是一种以单原子状态分散活性金属的催化剂，近年来在催化反应中受到广泛关注。在各种单原子中，金属和氮共掺碳材料M
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Cs（M=Fe、Co、Mn等）表现出良好的活性。利用含Fe，N和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种MOF衍生的核壳结构的Fe
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C@二氧化硅催化剂的制备方法，其特征在于，利用核壳结构有效保护内核活性组分的催化活性，避免Fe基催化剂在过硫酸盐催化过程中酸浸而溶出，同时多孔SiO2有利于提高对水中污染物的吸附能力，有效提高催化剂催化效率和稳定性，包括以下步骤：（1）在磁力搅拌下，将Fe(NO3)3·
6H2O和氨基对苯二甲酸配体分别加入到DMF溶剂中进行溶解，所述的Fe(NO3)3·
6H2O与氨基对苯二甲酸摩尔比为（0.5~2）：1，再将两者进行混合后超声处理，继续搅拌1h；再向其中加入SiO2粉体，所述的SiO2与Fe(NO3)3·
6H2O的质量比为（5～50）：1，待充分混合后将溶液转移至聚四氟乙烯反应釜中进行溶剂热反应；（2）待反应结束后自然冷却至室温，利用DMF和无水乙醇对产物进行活化洗涤后，趁热过滤并干燥即可得到NH2‑
MIL
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101(Fe)@SiO2；（3）将（2）所得的粉体材料置于坩埚中于管式炉中进行氮气处理；（4）待反应降至室温，切换气体为氢氩，进行氢氩还原处理，对产物进行空气钝化处理后即可得到MOF衍生的核壳结构的Fe
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C@SiO2催化剂。2.根据权利要求1所述的MOF衍生的核壳结构的Fe
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C@二氧化硅催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述的溶剂热反应温度为110℃，反应时间为24~72h。3.根据权利要求1所述的MOF衍生的核壳结构的Fe
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C@二氧化硅催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述的氮气处理温度为500～800℃，升温反应速率为2℃/min，气体流速为100mL/min和焙烧时间为1～4h。4.根据权利要求1所述的MOF衍生的核壳结构的Fe
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C@二氧化硅催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述的氢氩还原处理温度为400～600℃，气体流速为80～100mL/min，焙烧时间为2～4h。5.根据权利要求1至4所述的MOF衍生的核壳结构的Fe
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C@二氧化硅催化剂的制备方法，其特征在于，按以下步骤制备：（1）在磁力搅拌下，按照摩尔比为1:1将Fe(NO3)3·
6H2O和氨基对苯二甲酸配体分别加入到DMF溶剂中进行溶解，再将两者进行混合后超声处理，继续搅拌1h；再按SiO2与Fe(NO3)3·
6H2O的质量比为5:1向其中加入SiO2粉体，待充分混合后将溶液转移至聚四氟乙烯反应釜中进行溶剂热反应；（2）待反应结束后自然冷却至室温，利用DMF和无水乙醇对产物进行活化洗涤后，趁热过滤并干燥即可得到粉体材料NH2‑
MIL
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101(Fe)@SiO2；（3）将（2）所得的粉体材料置于坩埚中于500℃的管式炉中进行氮气处理，控制升温反应速率为2℃/min，气体流速为100mL/min和焙烧时间为4h；（4）待反应降至室温，切换气体为氢氩，进行氢氩还原处理，反应温度600℃、气体流速分别为，气体流速为100mL/min，焙烧时间为2h，对产物进行还原处理后即可得到MOF衍生的核壳结构的Fe
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C@SiO2催化剂。6.根据权利要求1至4所述的MOF衍生的核壳结构的Fe
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C@二氧化硅催化剂的制备方法，其特征在于，按以下步骤制备：（1）在磁力搅拌下，按照摩尔比为2:1将Fe(NO3)3·
6H2O和氨基对苯二甲酸配体分别加入到DMF溶剂中进行溶解，再将两者进行混合后超声...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔大祥，童琴，王敬锋，
申请(专利权)人：上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：