一种具有高效活性的Fe/Mn@NSC催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种具有高效活性的Fe/Mn@NSC催化剂及其制备方法和应用，该催化剂是以三聚氰胺为碳前驱体、硫源、铁盐和锰盐为原料经煅烧制得，其中硫掺杂是提高催化剂活性的关键。本发明专利技术提供的制备方法，工艺简单、操作方便。利用硫掺杂形成C‑S‑C位点促进碳基材料电子转递能力、提高催化剂中的双金属循环速率和减少金属泄露，进而调控催化剂的活性，提高了催化剂对过硫酸盐的活化性能。本发明专利技术具有高效活性的Fe/Mn@NSC催化剂催化活性高，降解速率快，可用于活化过硫酸盐并高效降解水体中的有机污染物，并且在复杂实际水体中能够实现有机污染物的快速降解，在工业废水和实际应用中有很好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于污水处理，涉及一种高效活性的fe/mn@nsc催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

1、高级氧化技术因其无与伦比的功效而成为去除污染物领域研究热点。so4.-半衰期长(t1/2＝30～40μs)，氧化还原电位高为2.5～3.1v，适用ph值范围广为2.0～11.0，在外力作用下可将有机污染物完全降解为小分子、水和二氧化碳。然而，过硫酸盐本身缺乏产生大量活性氧(ros)的能力，需要外部能量激活。过硫酸盐可通过各种方法促进活化，如加热、紫外线、碱性、金属离子和金属氧化物。人们对金属和双金属催化剂用于活化过硫酸盐进行了广泛研究。但是，金属催化剂容易失活，造成严重和有害的二次环境污染。碳材料具有易于合成、比表面积大、电导率高等优点，碳材料的精心选择可大大改善金属催化剂的分散性，从而提高其催化效率。可是碳材料的成本较高且催化能力有限，它具有化学惰性和较差的稳定性，在碳骨架中引入氮、硼、硫和磷等非金属杂原子会改变碳材料的化学性质，可以提高碳材料的原始催化性能。

2、在掺杂硫原子的碳基催化剂中，硫原子具有较大的价态轨道，能够打破原始碳材料中碳材本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有高效活性的Fe/Mn@NSC催化剂及其制备方法，其特征在于，该催化剂是以三聚氰胺为碳前驱体、硫源、铁盐和锰盐为原料经煅烧制得具有高效活性的Fe/Mn@NSC催化剂。

2.根据权利要求1所述的具有高效活性的Fe/Mn@NSC催化剂的制备方法，其特征在于，所述碳前驱体、硫源、铁盐和锰盐的质量比为20∶1∶2∶1.2。

3.根据权利要求2所述的具有高效活性的Fe/Mn@NSC催化剂的制备方法，其特征在于，所述碳前驱体为三聚氰胺；所述硫源为1,5-萘二磺酸；所述铁盐为九水合硝酸铁，所述锰盐为四水合乙酸锰。

4.根据权利要求1～3任一项所述的具有高效...

【技术特征摘要】

1.一种具有高效活性的fe/mn@nsc催化剂及其制备方法，其特征在于，该催化剂是以三聚氰胺为碳前驱体、硫源、铁盐和锰盐为原料经煅烧制得具有高效活性的fe/mn@nsc催化剂。

2.根据权利要求1所述的具有高效活性的fe/mn@nsc催化剂的制备方法，其特征在于，所述碳前驱体、硫源、铁盐和锰盐的质量比为20∶1∶2∶1.2。

3.根据权利要求2所述的具有高效活性的fe/mn@nsc催化剂的制备方法，其特征在于，所述碳前驱体为三聚氰胺；所述硫源为1,5-萘二磺酸；所述铁盐为九水合硝酸铁，所述锰盐为四水合乙酸锰。

4.根据权利要求1～3任一项所述的具有高效活性的fe/mn@nsc催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将所述碳前驱体、硫源、铁盐和锰盐溶解混合、干燥、研磨、煅烧，制备具有高效活性的fe/mn@nsc催化剂。

5.根据权利要求4所述的具有高效活性的fe/mn@nsc催化剂的制备方法，其特征在于，所述煅烧在氮气气氛下进行；所述煅烧的升温速率为2℃/min；所述煅烧的温度和时间为500℃，煅烧2h；然后继续以2℃/min速率升温至800℃，煅烧2h。

6.根据权利要求4所述的具有高效活性的fe/mn@nsc催化剂的制备方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐卫华，屈静，李欣，谭小飞，张薇，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：