钴铜双位点碳纳米管基交联结构材料、其制备方法及应用技术

本发明专利技术提供了一种钴铜双位点碳纳米管基交联结构材料、其制备方法及应用。本发明专利技术采用水热‑煅烧法在碳纳米管外壁表面原位包裹CuCo2O4，克服了传统负载型材料活性位点分布不均的缺陷，可自组装高密度、高分散的钴铜双活性位点。碳纳米管框架结构的高机械强度增强了材料的整体稳定性，而且它镂空的内部与良好的导电性提供了不相邻活性位点间的电荷转移通道，有助于CuCo2O4高活性的保持。本发明专利技术自主研发的材料制备方法可以激发多重氧化反应体系，可以实现水中多种典型有机微污染物的快速降解。钴铜双活性位点的高暴露率与高利用率，在保障催化活性的前提下可以减少原材料的投入，因此从制备成本上具有足够的优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及环境功能材料水污染治理，具体地说是一种钴铜双金属氧化物原位包裹碳纳米管的交联结构材料及其制备方法与催化活化过一硫酸氢盐治理水中有机微污染物的方法。

技术介绍

1、水中有机微污染物的深度去除一直是环境工程学科的难题与挑战。基于硫酸根自由基(so4-·)的高级氧化技术，由于具有较高的氧化还原电位(2.5～3.1v)，可深度矿化水中有机微污染物，已在水污染治理领域中受到了广泛的关注。过一硫酸氢盐(peroxymonosulfate，pms)作为一种分子结构不对称的氧化剂，成为了硫酸根自由基的重要活化前驱体。相比较于超声波活化、热活化和紫外光活化等技术，使用过渡金属(如co、fe、cu和mn等)突破了活化效率低、反应条件苛刻等局限。其中，四氧化三钴被认为是产生硫酸根自由基的最佳pms活化剂之一，然而由于活性位点易钝化，在pms活化过程中会浸出可溶性co离子而造成水体二次污染。因此，改善四氧化三钴的催化性能与结构稳定性既是提高其工程实际应用潜力的必要前提，也是当下迫切需要攻克的科学难题。

2、钴铜双金属氧化物(cuco2o4)是通过同晶取代本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种钴铜双位点碳纳米管基交联结构材料，其特征是，其是由钴铜双金属氧化物原位包裹在羟基化多壁碳纳米管的外壁而形成，整体呈相互交联的棒状结构。

2.根据权利要求1所述的钴铜双位点碳纳米管基交联结构材料，其特征是，该材料长度小于5μm，钴铜含量占材料总质量的60wt％以上。

3.一种钴铜双位点碳纳米管基交联结构材料的制备方法，其特征是，包括如下步骤：

4.根据权利要求3所述的钴铜双位点碳纳米管基交联结构材料的制备方法，其特征是，步骤(1)中，Co(NO3)2·6H2O和CuCl2的摩尔比为2:1，尿素和NH4F的摩尔比为5:4；羟基化多壁碳纳米管投加质量...

【技术特征摘要】

1.一种钴铜双位点碳纳米管基交联结构材料，其特征是，其是由钴铜双金属氧化物原位包裹在羟基化多壁碳纳米管的外壁而形成，整体呈相互交联的棒状结构。

2.根据权利要求1所述的钴铜双位点碳纳米管基交联结构材料，其特征是，该材料长度小于5μm，钴铜含量占材料总质量的60wt％以上。

3.一种钴铜双位点碳纳米管基交联结构材料的制备方法，其特征是，包括如下步骤：

4.根据权利要求3所述的钴铜双位点碳纳米管基交联结构材料的制备方法，其特征是，步骤(1)中，co(no3)2·6h2o和cucl2的摩尔比为2:1，尿素和nh4f的摩尔比为5:4；羟基化多壁碳纳米管投加质量与co(no3)2·6h2o的摩尔比为(3.5～5.0)mg：2mmol。

5.根据权利要求3所述的钴铜双位点碳纳米管基交联结构材料的制备方法，其特征是，步骤(1)中磁力搅拌20～30min，转速为200～250rpm。

6.根据权利要求3所述的钴铜双位点碳纳米管基交联结构材料的制备方法，其特征是，步骤(2)中，水...

【专利技术属性】
技术研发人员：马溢阳，辛悦，李焕鑫，
申请(专利权)人：河北大学，
类型：发明
国别省市：