一种复合金属单原子臭氧催化氧化催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种复合金属单原子臭氧催化氧化催化剂及其制备方法，将含氮配位体、有机碳水化合物、和/或含硅模板剂在水/醇类有机溶剂中溶解，与可溶性金属盐溶液混合，在水热反应和机械搅拌的条件下制备成含氮、含硅单原子前驱体的混合溶液；然后分散溶解于足量溶剂中制成浸渍液，将载体完全浸没于浸渍液；再逐步添加还原剂，添加完成后混合浸渍并烘干；再在惰性气氛下分阶段煅烧，再经过碱浸，去除硅类配位体，最终得到复合金属单原子臭氧催化氧化催化剂。本发明专利技术具有较高的负载量和臭氧催化活性，较大的比表面积，其具有类似氧化石墨烯的褶皱式薄片结构，具有高效的催化作用。具有高效的催化作用。具有高效的催化作用。

【技术实现步骤摘要】
一种复合金属单原子臭氧催化氧化催化剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及催化剂领域，具体涉及一种复合金属单原子臭氧催化氧化催化剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]单原子催化技术在学界和工业界的研究已有近20年的历史。通过催化活性成分的单原子与异原子键合配位形成的催化活性位点，实现了对催化位点原子的最大限度利用，往往呈现出高活性，高选择性以及高稳定性等特征。这一技术在非均相催化领域被广泛认为是有效解决当前贵金属、稀土金属催化剂价格昂贵，过渡金属催化剂催化效率低、选择性低以及与均相催化剂相比，活性位点均一性差，从而导致反应可控性差等技术难题的有效途径。
[0003]单原子催化剂的活性位点并不是指单个零价的金属原子中心，而是通过催化活性成分的单原子与配体或载体上的其他原子形成的配位结构，发生电子转移，从而有效地催化反应进行。单原子催化不同于纳米催化和亚纳米催化，仅仅是提高活性位点为反应物料的接触面积，还因为当粒子分散度达到单原子尺寸时，引起如急剧增大的表面自由能、量子尺寸效应、不饱和配位环境和金属
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合金属单原子臭氧催化氧化催化剂的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：步骤一，将含氮配位体、有机碳水化合物、和/或含硅模板剂在水/醇类有机溶剂中溶解，然后与可溶性金属盐溶液混合，在水热反应和机械搅拌的条件下制备成含氮、含硅单原子前驱体的混合溶液；步骤二，将步骤一中制备的前驱体的混合溶液，均匀分散溶解于足量溶剂中制成浸渍液，将载体完全浸没于浸渍液中，通过循环水泵保证充分混合；步骤三，向步骤二的浸渍液中逐步添加还原剂，添加完成后混合浸渍4～12个小时，再放入60～110℃烘箱中烘干得到催化剂半成品；步骤四，将步骤三得到的催化剂半成品在惰性气氛下分阶段煅烧，第一煅烧阶段，即含氮配位体分解温度，第二煅烧阶段，即有机碳水化合物分解温度，得到初级复合金属单原子臭氧催化氧化催化剂；步骤五，将步骤四得到的初级复合金属单原子臭氧催化氧化催化剂经过碱浸，去除硅类配位体，最终得到复合金属单原子臭氧催化氧化催化剂。2.根据权利要求1所述的一种复合金属单原子臭氧催化氧化催化剂的制备方法，其特征在于，步骤一中可溶性金属盐溶液为Fe、Co、Ni、Cu、Mn、Pt、Pd和Ru的盐酸盐、硝酸盐、硫酸盐或者乙酸盐中的一种或两种。3.根据权利要求1所述的一种复合金属单原子臭氧催化氧化催化剂的制备方法，其特征在于，含氮配位体为二氰二胺、三聚氰胺、尿素、氨基磷酸树脂、硫脲、氟化铵、氧化血红素、2,4,6
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三氨基嘧啶以及亲水的咪唑类离子液型配位体，包括1,3
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二甲基咪唑、1
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乙烯基
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03
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甲基咪唑和1
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丙基
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甲基咪唑的碘化物、溴化物、硝酸盐、硫...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭毅，刘雪菲，
申请(专利权)人：江苏治水有数环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：