一种采用硫脲作为前驱体的硫氮共掺碳纳米管的制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种采用硫脲作为前驱体的硫氮共掺碳纳米管的制备方法及应用，属于复合材料及水污染处理领域。硫脲作为硫源和氮源，采用化学气相沉积技术在纸状烧结不锈钢纤维载体表面生长了一层致密连续的硫氮共掺杂碳纳米管膜。本发明专利技术制备工艺简便且安全，所制备的微纤复合硫氮共掺杂碳纳米管膜材料结构稳定。硫氮共掺杂碳纳米管协同纸状不锈钢纤维载体机械强度高，易于剪裁装填，孔隙率高且具有多尺度微纳复合结构表面等优点，克服了宏观尺度上为粉末状的碳纳米管在固定床反应器中传质传热效率低，压降大等问题，显著提升了有机污染物在固定床反应器中的降解性能，具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于复合材料及水污染处理领域，具体涉及一种采用硫脲为前驱体的硫氮共掺杂碳纳米管的制备及在苯酚降解中的应用。

技术介绍

1、含酚废水作为一种典型的工业废水，具有来源广泛，难降解的特点。高级氧化工艺被认为是有机废水极具前景的处理方式。提高高级氧化工艺的性能的关键在于催化剂的设计与选择。碳纳米管，作为一种新兴的纳米碳材料，凭借其高比表面积、丰富的缺陷结构以及离域π电子等特性，能共同协作表现出非金属碳基催化剂的优良特性。

2、杂原子掺杂使得碳纳米管表面的电荷与自旋重新分布，从而提高催化反应活性。近年来，氮掺杂碳纳米管已经在高级氧化法中展现出了优异的催化性能。第二杂原子（s、b、p等）的引入带来的协同效应，表现出比单一氮掺杂碳纳米管更好的性能。特别是，硫氮共掺杂碳纳米管已经成为高级氧化工艺中广泛研究的材料。

3、然而宏观尺度上为粉末状的碳纳米管在固定床反应器中传质传热效率还需进一步加强，另外粉末状的碳纳米管在长期流体剪切力作用下会大量流失。这无疑会限制硫氮共掺杂碳纳米管在高级氧化技术中的应用。

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【技术保护点】

1.一种采用硫脲作为前驱体的硫氮共掺碳纳米管的制备方法，其特征在于，以硫脲作为氮源和硫源，采用化学气相沉积技术在纸状烧结不锈钢纤维载体上生长硫氮共掺杂碳纳米管；

2.根据权利要求1所述采用硫脲作为前驱体的硫氮共掺碳纳米管的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述纸状烧结不锈钢纤维载体与硫脲的质量比为1-3。

3.根据权利要求1所述采用硫脲作为前驱体的硫氮共掺碳纳米管的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，反应温度为700-900℃，生长时长为35-55min。

4.根据权利要求1所述采用硫脲作为前驱体的硫氮共掺碳纳米管的制备方法，其特征在于：步骤(2)中...

【技术特征摘要】

1.一种采用硫脲作为前驱体的硫氮共掺碳纳米管的制备方法，其特征在于，以硫脲作为氮源和硫源，采用化学气相沉积技术在纸状烧结不锈钢纤维载体上生长硫氮共掺杂碳纳米管；

2.根据权利要求1所述采用硫脲作为前驱体的硫氮共掺碳纳米管的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述纸状烧结不锈钢纤维载体与硫脲的质量比为1-3。

3.根据权利要求1所述采用硫脲作为前驱体的硫氮共掺碳纳米管的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，反应温度为700-900℃，生长时长为35-55min。

4.根据权利要求1所述采用硫脲作为前驱体的硫氮共掺碳纳米管的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，辅助加热区温度为200-320℃，以控制管式炉中氮硫化合物分压。

5.根据权利要求1所述采用硫脲作为前驱体的硫氮共掺碳纳米管的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：鄢瑛，庄超君，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：