铜嵌入氮掺杂碳复合材料、其制备方法及应用技术

技术编号:42645896 阅读:27 留言:0更新日期:2024-09-06 01:40
本发明专利技术公开了一种铜嵌入氮掺杂碳复合材料、其制备方法及应用,该制备方法包括以下步骤:S1、制备Cu基金属有机框架材料;S2、制备空心纤维状聚合物LZU1;S3、制备铜嵌入氮掺杂碳复合材料CL/NC。本发明专利技术制备的CL/NC具有独特的中空纤维形态,显著提高了比表面积和活性位点的分布,氮掺杂的引入极大提升了复合材的电导率和催化活性,促进了氧还原反应的动力学;铜的嵌入不仅增强了复合材的稳定性,而且与氮掺杂和中空纤维形态相结合,产生了协同增强效应,优化了质量传递并为氧还原反应提供了丰富的活性位点;本发明专利技术的复合材料实现了在微生物燃料电池中的高效能量转换和有机污染物罗丹明B的高效降解。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纳米复合材料,特别涉及一种铜嵌入氮掺杂碳复合材料、其制备方法及应用


技术介绍

1、罗丹明b作为一种广泛使用的水溶性染料,因其对环境和人类健康的潜在危害而备受关注。这种染料不仅对水生生物具有毒性,还可能引起肝脏和肾脏损伤,对皮肤和呼吸系统也有刺激作用。随着工业化进程的加速,罗丹明b等有机污染物的排放量不断增加,对水体环境造成了严重污染。因此,开发有效的方法来降解罗丹明b,减少其对生态系统和人类健康的负面影响,已成为环境治理领域的紧迫任务。

2、为了应对这一挑战,微生物燃料电池(mfcs)作为一种创新的环境净化技术,提供了一种将有机污染物转化为电能的可持续解决方案。mfcs通过微生物代谢作用,将废水中的有机物质转化为电能,实现了污染物的减量化和能源的回收。然而,微生物燃料电池的性能在很大程度上受限于其阴极的氧还原反效率。传统的基于贵金属的催化剂,如铂,虽然具有较高的催化活性,但其高昂的成本和资源稀缺性限制了微生物燃料电池的广泛应用。

3、针对这一问题,金属有机框架(mofs)衍生的碳材料因其独特的多孔结构和可调控的化学组本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种铜嵌入氮掺杂碳复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的铜嵌入氮掺杂碳复合材料的制备方法,其特征在于,步骤S1具体为:

3.根据权利要求1所述的铜嵌入氮掺杂碳复合材料的制备方法,其特征在于,步骤S2具体为:

4.根据权利要求1所述的铜嵌入氮掺杂碳复合材料的制备方法,其特征在于,步骤S3具体为:

5.根据权利要求4所述的铜嵌入氮掺杂碳复合材料的制备方法,其特征在于,步骤S3-1中,煅烧温度为700℃。

6.根据权利要求1所述的铜嵌入氮掺杂碳复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

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【技术特征摘要】

1.一种铜嵌入氮掺杂碳复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的铜嵌入氮掺杂碳复合材料的制备方法,其特征在于,步骤s1具体为:

3.根据权利要求1所述的铜嵌入氮掺杂碳复合材料的制备方法,其特征在于,步骤s2具体为:

4.根据权利要求1所述的铜嵌入氮掺杂碳复合材料的制备方法,其特征在于,步骤s3具体为:

5.根据权利要求4所述的铜嵌入氮掺杂碳复合材料的制备方法,其特征在于,步骤s3-1中,煅烧温度为700℃。

6.根据权利要求1所述的铜嵌入氮掺杂碳复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

7.一种铜嵌入氮掺杂碳复合材料,其特征在于,其通过如权利要求1-6中任意一项所述的方法制...

【专利技术属性】
技术研发人员:张沛之徐凯
申请(专利权)人:江苏苏城低碳科技集团有限公司
类型:发明
国别省市:

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