一种氮磷共掺杂碳基限域磷化铁复合材料及其制备方法与应用和再生技术

本发明专利技术属于化学还原材料技术领域，具体公开了一种氮磷共掺杂碳基限域磷化铁复合材料及其制备方法与应用和再生。本发明专利技术先将铁前驱体分子、锌盐、有机配体和溶剂混合，进行聚合反应，得到Fe@ZIF‑8材料；然后再将Fe@ZIF‑8材料与磷源顺次进行磷化反应和碳化反应，得到氮磷共掺杂碳基限域磷化铁复合材料。本发明专利技术所述材料中P掺杂能够改善材料的比表面积，电子传递能力和分散性。Fe和P配位形成的Fe<subgt;2</subgt;P活性位点显著抑制了反应过程中的Fe浸出，增强了材料的稳定性；在宽pH值范围内能够高效还原去除溴酸根离子等有害物质；所述材料还可以通过磷化再生，并保持高还原率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化学还原材料，尤其涉及一种氮磷共掺杂碳基限域磷化铁复合材料及其制备方法与应用和再生。

技术介绍

1、铁基材料作为一类具有低成本、高反应性和环境友好等特点的理想还原剂，被广泛用于水污染的还原和去除中。然而，铁基材料在储存和应用过程中容易被空气和水氧化，导致还原效率降低。fe活性组分的尺寸大小主要分布在几十纳米到几百微米之间，fe原子利用率较低。在反应过程中，材料中的fe浸出也会对水体造成二次污染。此外，反应体系中的ph值对fe基材料的还原活性有很大影响。

2、目前已经提出一些提高铁基材料的还原活性和稳定性的方法。现有研究发现，通过减小fe活性组分的粒径并使其均匀分散在载体上，可以增加表面自由能。将fe纳米颗粒固定在载体上，金属与载体的相互作用可以有效调节材料的活性和稳定性。碳基材料是一种常见的载体，具有稳定可控的性能。金属有机骨架(mof)材料由有机配体和金属离子配位聚合组成，在惰性气氛下碳化后可形成独特的三维多孔碳基材料。mof衍生材料的多孔特性使材料中的活性位点更容易与污染物接触。由于金属原子是均匀分散在mof中的，碳化后材料中本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种氮磷共掺杂碳基限域磷化铁复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种氮磷共掺杂碳基限域磷化铁复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中铁前驱体分子中的铁、锌盐中的锌和有机配体的摩尔比为0.01～1.5：1：2～16，铁前驱体分子中的铁与溶剂的摩尔体积比为0.01～1.5：15～30mL。

3.根据权利要求1所述的一种氮磷共掺杂碳基限域磷化铁复合材料的制备方法，所述聚合反应的温度为20～160℃，聚合反应的时间为4～36h。

4.根据权利要求1所述的一种氮磷共掺杂碳基限域磷化铁复合材料的制备方法，所述铁前驱体分...

【技术特征摘要】

1.一种氮磷共掺杂碳基限域磷化铁复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种氮磷共掺杂碳基限域磷化铁复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中铁前驱体分子中的铁、锌盐中的锌和有机配体的摩尔比为0.01～1.5：1：2～16，铁前驱体分子中的铁与溶剂的摩尔体积比为0.01～1.5：15～30ml。

3.根据权利要求1所述的一种氮磷共掺杂碳基限域磷化铁复合材料的制备方法，所述聚合反应的温度为20～160℃，聚合反应的时间为4～36h。

4.根据权利要求1所述的一种氮磷共掺杂碳基限域磷化铁复合材料的制备方法，所述铁前驱体分子包括乙酰丙酮铁、乙酰丙酮亚铁、二茂铁和酞箐铁中的一种或几种；

5.根据权利要求1所述的一种氮磷共掺杂碳基限域磷化铁复合材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：许昭怡，龙莉，王雪纯，郑寿荣，瞿晓磊，付翯云，孙玉菡，余乐，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：