石墨烯负载金属单原子复合材料、制备方法及应用技术

本公开提出了一种石墨烯负载金属单原子复合材料，包括：石墨烯材料、金属单原子，均匀分散于石墨烯材料中，具有催化降解性能，其中，金属单原子材料含有金属活性中心与石墨烯材料配位结合，以实现金属单原子材料在石墨烯材料上的锚定。本公开还提出了制备前述复合材料的方法，包括：在金属可溶性盐溶液中加入生物质材料混合；然后发生水热炭化反应，使得活性金属与含氧官能团配位，形成金属均匀负载的水热炭；然后发生高温碳热冲击反应使金属活性中心与碳基底相互作用形成稳定的配位结构，以实现金属单原子在石墨烯材料上的锚定，冷却后得到石墨烯负载的金属单原子复合材料。本公开还提出了一种降解有机物的方法。提出了一种降解有机物的方法。提出了一种降解有机物的方法。

【技术实现步骤摘要】
石墨烯负载金属单原子复合材料、制备方法及应用


[0001]本公开涉及到石墨烯材料制备
，具体涉及一种石墨烯负载金属单原子复合材料、制备方法及应用。

技术介绍

[0002]随着现代工农业的快速发展，其排放的废水中含有大量人工合成有机物，如农药、抗生素、酚类以及内分泌干扰物等，造成水污染问题日趋严重，水资源的净化处理技术成为人们关注的热点。酚类化合物作为有机化学工业的基本原料，在工业上广泛使用，对其进行有效的降解处理，在环境治理中具有应用价值和深远的社会效应。
[0003]高级氧化工艺(Advanced Oxidation Process，AOPs)可将有机污染物直接矿化或通过氧化提高污染物的可生化性，同时还在环境类激素等微量有害化学物质的处理方面具有很大的优势，能够使绝大部分有机物完全矿化或分解，具有很好的应用前景。其中，过硫酸盐高级氧化技术以其强大的氧化能力以及不产生污泥等优点而引起了广泛关注。但是，在过硫酸盐高级氧化技术中需要使用催化剂以激活过硫酸盐的氧化分解性能。
[0004]单原子催化剂以其独特的结构具有最大的原子利本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯负载金属单原子复合材料，包括：石墨烯材料；金属单原子，均匀分散于所述石墨烯材料中，具有催化降解性能；其中，所述金属单原子材料含有金属活性中心与所述石墨烯材料配位结合，以实现所述金属单原子材料在所述石墨烯材料上的锚定。2.根据权利要求1所述的复合材料，其中，所述石墨烯材料是基于废弃生物质材料制备得到的；所述石墨烯材料的层数为1～5层。3.根据权利要求1所述的复合材料，其中，所述石墨烯负载金属单原子复合材料的金属负载量为3～10％。4.一种制备如权利要求1～3中任意一项所述的复合材料的方法，包括：在金属可溶性盐溶液中加入生物质材料混合，得到反应混合物；在第一反应温度条件下，所述反应混合物发生水热炭化反应，使得活性金属与含氧官能团配位，形成金属均匀负载的水热炭前驱体；在第二反应温度和惰性气体氛围的条件下，使得所述水热炭前驱体在高温碳热冲击反应下转化为石墨烯材料，为金属单原子分散提供活化能，使金属活性中心与碳基底相互作用形成稳定的配位结构，以实现所述金属单原...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘振刚，尚业雯，
申请(专利权)人：中国科学院生态环境研究中心，
类型：发明
国别省市：