一种电芬顿高选择性生成单线态氧的高配位铁单原子催化剂、制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种电芬顿高选择性生成单线态氧的高配位铁单原子催化剂、制备方法及其应用，该催化剂以石墨相氮化碳为载体，其中铁单原子与六个氮原子配位，使得铁单原子氧化态趋近于+3价，呈高自旋态，电芬顿过程中只生成单线态氧，进而在降解污染物时有良好的选择性和抗干扰能力；制备方法，包括以下步骤：将三聚氰酸、三聚氰胺、乙酰丙酮铁和醇类有机物混合，进行球磨，得到前驱体；将所述前驱体进行煅烧，得到电芬顿高选择性生成单线态氧的高配位铁单原子催化剂，及其在催化降解有机污染物中的应用。本发明专利技术提供的制备方法能够成功制备得到高配位铁单原子催化剂，且操作简单、生产成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及单原子催化电芬顿降解持久性有机污染物领域，尤其涉及一种电芬顿高选择性生成单线态氧的高配位铁单原子催化剂、制备方法及其应用。

技术介绍

1、随着经济水平的提升，人们对环境质量的要求越来越高，大多工业废水中的持久性有机污染物毒性高、难降解，严重危害人体健康。针对此类含有难降解污染物的废水的降解，高级氧化技术因其氧化效率高、矿化能力强等优势被广泛研究。其中电芬顿技术由于应用范围广、能量要求简单而越来越受到大家的青睐。但电芬顿体系中电极材料多为贵金属，成本较高且只能在酸性条件下有较好效果。目前电芬顿体系中，活性物种多以自由基为主，但是自由基在水体中易受干扰、在复杂水体中的效率有所降低，且自由基寿命较短(＜1μs)。而1o2相较于·oh等自由基具有对环境较强的抗干扰能力，对水基质较高的耐受性；寿命较长(气相中1h，溶液中2～3.5μs)；还能抑制卤化物消毒副产物的产生。但是，电芬顿反应体系中1o2的选择性生成难以实现，是因为其反应过程中o-o键的断裂较难调控，目前很多相关研究已经完成了决速步骤(*o2到*ooh)中维持o-o键的不断裂，从而生成h2o2本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电芬顿高选择性生成单线态氧的高配位铁单原子催化剂，其特征在于：该高配位铁单原子催化剂中的高配位铁单原子活性位点以六配位的形式负载在石墨相氮化碳上，且铁呈现高自旋态；该高配位铁单原子催化剂中铁单原子的质量含量为2.49％～12.88％；该高配位铁单原子催化剂电芬顿降解污染物过程中单线态氧的贡献率接近100％。

2.根据权利要求1所述的一种电芬顿高选择性生成单线态氧的高配位铁单原子催化剂，其特征在于：该高配位铁单原子催化剂中的铁单原子具有六配位的构型，对金属中心的氧化态和自旋态有调控作用。

3.一种电芬顿高选择性生成单线态氧的高配位铁单原子催化剂的制备方法，其...

【技术特征摘要】

1.一种电芬顿高选择性生成单线态氧的高配位铁单原子催化剂，其特征在于：该高配位铁单原子催化剂中的高配位铁单原子活性位点以六配位的形式负载在石墨相氮化碳上，且铁呈现高自旋态；该高配位铁单原子催化剂中铁单原子的质量含量为2.49％～12.88％；该高配位铁单原子催化剂电芬顿降解污染物过程中单线态氧的贡献率接近100％。

2.根据权利要求1所述的一种电芬顿高选择性生成单线态氧的高配位铁单原子催化剂，其特征在于：该高配位铁单原子催化剂中的铁单原子具有六配位的构型，对金属中心的氧化态和自旋态有调控作用。

3.一种电芬顿高选择性生成单线态氧的高配位铁单原子催化剂的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的一种电芬顿高选择性生成单线态氧的高配位铁单原子催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中醇类有机物包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴邦祥，张龙帅，邹建平，唐倩倩，李志鹏，黄小雯，
申请(专利权)人：南昌航空大学，
类型：发明
国别省市：