一种配体辅助热原子化耦合缺陷捕获的单原子催化剂、其制备方法及应用技术

技术编号:40676834 阅读:26 留言:0更新日期:2024-03-18 19:15
本发明专利技术提供了一种配体辅助热原子化耦合缺陷捕获的单原子催化剂及其制备方法,包括以下步骤:A)将蒙脱土、金属前驱体和水混合,得到混合物;B)将所述混合物与氮碳前驱体和含氟前驱体混合,超声分散,得到前驱体材料;所述含氟前驱体包括聚四氟乙烯和/或聚偏氟乙烯;所述蒙脱土与含氟前驱的质量比为0.5:(0.4~2);C)将所述前驱体材料进行热解,得到配体辅助热原子化耦合缺陷捕获的单原子催化剂。本发明专利技术中的制备方法金属前驱适用范围广;金属载量高、金属前驱利用率高;并且降低了单原子合成的活化温度。本发明专利技术还提供了一种配体辅助热原子化耦合缺陷捕获的单原子催化剂在水处理中的应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于催化剂,尤其涉及一种配体辅助热原子化耦合缺陷捕获的单原子催化剂、其制备方法及应用


技术介绍

1、有机废水富含有害有机物质,如溶解有机物、防腐剂、染料等。为了降低有机废水对环境造成的不良影响,研究人员开始探索催化剂在有机废水处理中的应用。

2、近十年来,与纳米级颗粒和团簇相比,单原子催化剂(sacs)已被证明在各种工业催化过程中具有优异的反应活性、选择性和稳定性。此外,sacs最大化的原子利用效率为实际应用中高成本、低丰度的贵金属带来了新的机遇。然而,由于单原子金属具有高表面自由能,在制备和应用过程中易发生团聚,甚至与其他官能团反应生成氧化物、氮化物和硫化物等杂质。因此,高载量单原子催化剂的合成仍是一个重大挑战,制约其实际应用。

3、尽管已经开发了各种基于物理和化学方法的合成策略,但目前的高载量单原子催化剂的合成方法往往不具普适性,且转化方法往往涉及高的退火温度以及还原气氛。因此,亟需开发一种策略实现高载量单原子催化剂的普适性合成,从而实现优异的多相催化。


技术实现思路</b>

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【技术保护点】

1.一种配体辅助热原子化耦合缺陷捕获的单原子催化剂的制备方法,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述金属前驱体包括过渡金属盐前驱体和/或金属纳米颗粒;

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述氮碳前驱体为三聚氰胺、双氰胺和尿素中的一种或几种,所述蒙脱土与氮碳前驱体的质量比为0.5:(0.5~3)。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤C)中热解的温度为450~650℃,热解的升温速率为2~20℃/min;热解的时间为0.5~3小时。

5.如权利要求1~4任意一项所述的制备方法制备得到的...

【技术特征摘要】

1.一种配体辅助热原子化耦合缺陷捕获的单原子催化剂的制备方法,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述金属前驱体包括过渡金属盐前驱体和/或金属纳米颗粒;

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述氮碳前驱体为三聚氰胺、双氰胺和尿素中的一种或几种,所述蒙脱土与氮碳前驱体的质量比为0.5:(0.5~3)。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤c)中热解的温度为450~650℃,热解的升温速率为2~20℃/min;热解的时间为0.5~3小时。

5.如权利要求1~4任意一项所述的制备方法制备得到的配体辅助热原子化耦合缺陷捕获的单原子催化剂。

6.根据权利要求5所述的配体辅助热...

【专利技术属性】
技术研发人员:俞汉青顾朝海张爱勇
申请(专利权)人:中国科学技术大学
类型:发明
国别省市:

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