高效降解有机染料的碳缺陷型铁单原子催化剂的制备方法及应用技术

本发明专利技术属于催化剂及其制备技术领域，涉及一种高效降解有机染料的碳缺陷型铁单原子催化剂及其制备方法和应用，包括：1)六水合硝酸锌、2‑甲基咪唑和甲醇溶液混合；2)进一步处理得到ZIF‑8固体；3)ZIF‑8固体分散于含单宁酸的甲醇溶液中，处理得到中空ZIF‑8固体；4)中空ZIF‑8固体分散于缓冲溶液中，之后加入盐酸多巴胺，经处理得到热解前驱体；5)在惰性气氛下，铁源和热解前驱体煅烧得到目标产物。本发明专利技术通过在中空ZIF‑8的表面修饰聚多巴胺制备具有高比表面积和富含碳缺陷的铁单原子催化剂，在自然环境甚至黑暗环境下能实现对有机染料废水的高效降解，处理成本降低、处理过程简单，具有较宽的pH应用范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于催化剂及其制备，涉及一种高效降解有机染料的碳缺陷型铁单原子催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

1、近年来，环境污染是全球重点关注的主要问题之一，有机染料广泛应用于食品、纺织、造纸等工业技术中，每年产生的大量染料污水亟待处理；有机染料结构复杂，在污水中高度稳定，因此，开发一种低成本、环境友好的染料降解技术是十分迫切的。

2、现有的染料降解技术以制备光催化剂为主，但这些催化剂几乎都需要用到外界光源如可见光、紫外线的激发，其应用受到了一定程度的限制；近年来已有研究人员致力于无需光激发的催化剂的开发，单原子催化剂由于其超高的原子利用率和明确的结构已被广泛研究；例如专利文献cn116651483a公开了一种α或γ-fe改性fe-n-c材料的制备方法及应用，fe-n-c在3.0～9.0的宽ph范围内表现出高活性，对阴离子和天然有机物具有优异的抵抗能力，在实际废水处理中具有良好的前景。当fe-n-c-1和pms都存在于溶液中时，降解效率在40min内提高到82.8％，可见，现有催化剂在降解有机污染物时，仍需要外加强氧化剂如过硫酸盐、过氧化氢等本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高效降解有机染料的碳缺陷型铁单原子催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的高效降解有机染料的碳缺陷型铁单原子催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，搅拌温度为室温，搅拌时间为4h～8h。

3.根据权利要求1所述的高效降解有机染料的碳缺陷型铁单原子催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中的搅拌时间为1min-10min。

4.根据权利要求1所述的高效降解有机染料的碳缺陷型铁单原子催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤4)中，搅拌时间为3h～15h，所述缓冲溶液的pH为8～10。

<p>5.根据权利要求...

【技术特征摘要】

1.一种高效降解有机染料的碳缺陷型铁单原子催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的高效降解有机染料的碳缺陷型铁单原子催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，搅拌温度为室温，搅拌时间为4h～8h。

3.根据权利要求1所述的高效降解有机染料的碳缺陷型铁单原子催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中的搅拌时间为1min-10min。

4.根据权利要求1所述的高效降解有机染料的碳缺陷型铁单原子催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤4)中，搅拌时间为3h～15h，所述缓冲溶液的ph为8～10。

5.根据权利要求1所述的高效降解有机染料的碳缺陷型铁单原子催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤5)中，惰性气体为氮气或氩气；所述铁源为二茂铁、三氯化铁或氯化亚铁；煅烧包括第一段煅烧和第二段煅烧。

【专利技术属性】
技术研发人员：李保新，李凤，
申请(专利权)人：陕西师范大学，
类型：发明
国别省市：