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一种氮磷非对称配位的单原子催化剂、其制备方法及水处理方法和用途技术

技术编号:43468704 阅读:15 留言:0更新日期:2024-11-27 13:06
本发明专利技术涉及一种氮磷非对称配位的单原子催化剂、其制备方法及水处理方法和用途。本发明专利技术中通过将第二杂原子磷引入单原子第一壳层,打破了典型的单原子M‑N<subgt;4</subgt;结构的对称性,获得了具有单原子M‑N<subgt;3</subgt;P<subgt;1</subgt;位点的非对称配位的单原子催化剂,有效提升了催化臭氧活性,可用于催化臭氧氧化和污水深度处理。本发明专利技术的催化剂制备方法简便、安全性好、成本低廉,有利于实际应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及催化材料及水处理领域,特别涉及一种氮磷非对称配位的单原子催化剂及其制备方法和基于此催化剂的臭氧催化氧化水处理方法及此催化剂用于有机物降解的用途。


技术介绍

1、非均相臭氧催化氧化是一种有效且有前景的废水深度处理技术,其主要利用臭氧在固体催化剂表面分解产生氧化性的活性氧物种,从而实现水中的有机污染物的降解。高效稳定臭氧催化剂的设计与开发对活性氧物种的产生和有机污染物的降解非常关键。近年来,由于最大的原子利用效率和精准可控的活性中心,单原子催化剂在催化氧化水处理领域得到广泛研究。

2、目前开发的单原子催化剂多为氮配位的单原子,优化后的活性位点通常是四个氮配位金属单原子的平面对称构型。专利文献1(cn117816216a)中公开了一种fe单原子催化剂fe sa/cn,其以咪唑基金属有机骨架zif-8为碳基前驱体载体锚定fe组分,低沸点的锌在高于800℃蒸发,通过有机连接体的碳化原位还原fe节点,合成了具有fe-n配位构型的fe单原子/氮掺杂多孔碳(fe sa/cn)催化剂,并且研究了该催化剂在,高效活化过氧单硫酸盐降解对硝基苯酚的应用。本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种氮磷非对称配位的单原子催化剂的制备方法,其特征在于,其包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其中所述金属盐为金属的乙酰丙酮盐、乙酸盐、二茂盐、柠檬酸盐中的一种或多种,所述磷源为三苯基膦;

3.一种通过权利要求1或2所述的制备方法得到的氮磷非对称配位的单原子催化剂,其中所述单原子催化剂以碳骨架为基底,金属原子M和N、P分散在所述碳骨架的表面,所述单原子催化剂由M-NPC表示,

4.根据权利要求3所述的单原子催化剂,其中所述金属原子选自Fe、Co、Mn、Cu、Ni中的一种或两种;优选地,所述金属原子为Fe。

<p>5.根据权利要求...

【技术特征摘要】

1.一种氮磷非对称配位的单原子催化剂的制备方法,其特征在于,其包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其中所述金属盐为金属的乙酰丙酮盐、乙酸盐、二茂盐、柠檬酸盐中的一种或多种,所述磷源为三苯基膦;

3.一种通过权利要求1或2所述的制备方法得到的氮磷非对称配位的单原子催化剂,其中所述单原子催化剂以碳骨架为基底,金属原子m和n、p分散在所述碳骨架的表面,所述单原子催化剂由m-npc表示,

4.根据权利要求3所述的单原子催化剂,其中所述金属原子选自fe、co、mn、cu、ni中的一种或两种;优选地,所述金属原子为fe。

5.根据权利要求3或4所述的单原子催化剂,其中所述单原子催化剂中金属原子的负载量为0.2~2.0wt%;所述单原子催化剂的比表面积为500~1000m2/g。

6.一种使用通过权利要求1或2...

【专利技术属性】
技术研发人员:张潇源任腾飞陈磊黄霞
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:

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