一种千克级高载量铁单原子催化剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种千克级高载量铁单原子催化剂及其制备方法与应用，发明专利技术制备以高稳定石墨相氮化碳为基底的铁单原子催化剂。它不仅具有单批次产量高(超过1千克)、合成成本低(约128元/千克)和铁原子负载量高(约6.1％质量百分比)的特点，还保持优异的催化活性、选择性和稳定性。其中对过一硫酸盐(PMS)的活化效率和生成单线态氧(1O2)的含量和选择性方面具有突出优势，循环使用数次后仍能够实现对典型抗生素(如：磺胺甲噁唑、四环素、环丙沙星和左氧氟沙星)的高效降解，上述结果表明本发明专利技术制备得到的千克级高载量铁单原子催化剂具有良好的工业化生产潜力和新污染物治理应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于催化剂领域，尤其涉及一种千克级高载量铁单原子催化剂及其制备方法与应用。

技术介绍

1、单原子催化剂(sac)继承了均相催化剂和多相催化剂的优点，具有高原子利用率、高反应活性、低材料花费、可回收利用和稳定性更强的优势。铁在自然界中价格低廉，储量丰富，铁基催化剂往往具有较高的耐久性，在酸性和碱性介质中的可调性，以及较高的甲醇耐受性。铁单原子催化剂(fe sac)活化过一硫酸盐(pms)原位生成活性氧物种(ros)能够有效去除典型抗生素，从而被广泛应用于环境修复技术中的高级氧化过程(aops)。

2、目前文献报道各种合成方法所制备的铁单原子催化剂规模通常只能在克级甚至毫克级，远没有达到工厂生产的要求。传统制备方法面临着放大效应、废液污染、设备昂贵等技术瓶颈，无法单批次千克级地生产。其中，浸渍，离子交换，水热处理，共沉淀等方法由于放大效应导致金属原子聚集；选择性刻蚀和模板负载，产生大量的液体废物，存在环境污染问题；质量分离-软着陆和原子层沉积法，往往受到昂贵的实验设备需求和低生产效率的阻碍。在已有的宏量制备铁单原子催化剂报道中可以一次性合本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种千克级高载量铁单原子催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种千克级高载量铁单原子催化剂的制备方法，其特征在于，所述有机配体为草酸。

3.根据权利要求1所述的一种千克级高载量铁单原子催化剂的制备方法，其特征在于，所述金属盐为硝酸铁。

4.一种权利要求1-3任一方法制备得到的千克级高载量铁单原子催化剂。

5.一种权利要求4所述的千克级高载量铁单原子催化剂在降解典型抗生素中的应用。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述典型抗生素为磺胺甲噁唑、四环素、环丙沙星或左氧氟沙星。

【技术特征摘要】

1.一种千克级高载量铁单原子催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种千克级高载量铁单原子催化剂的制备方法，其特征在于，所述有机配体为草酸。

3.根据权利要求1所述的一种千克级高载量铁单原子催化剂的制备方法，其特征在于，所述金属盐为硝酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐江，江训恒，李璨，陈嘉庆，徐新华，林道辉，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：