一种多孔碳负载的铁基催化剂的制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种多孔碳负载铁基催化剂的制备方法及应用，本发明专利技术利用含氮碳基配体8‑羟基喹啉的锚定作用和含有独特疏水空腔的环糊精的空间隔离作用，经水热和煅烧处理制得氮掺杂多孔碳负载铁催化材料，实现了铁纳米颗粒的高负载(9.21‑18.01wt％)和高分散。本发明专利技术的优点是克服了传统铁基催化剂中铁纳米颗粒容易团聚且铁负载量不高的问题，该材料对废水中有毒有机污染物具有较好的催化去除效果，同时对酚类污染物具备优异的选择性去除性能。该发明专利技术方法简单易行，原料成本低廉，具有良好的可控性和重现性，易于实际开展。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及催化剂的制备方法，特别涉及一种用于污染水体中有机污染物去除的多孔碳负载铁催化材料的制备方法及其应用，属于化学与环境治理领域。

技术介绍

1、随着现代工业和农业的快速发展，在水环境中发现了大量的有毒有机污染物，对生态环境和人类健康造成了严重的威胁。基于活性氧的高级氧化工艺(ross-aops)被认为是去除有毒有机污染物最有效的技术之一。该工艺的关键是采用一定方式活化过一硫酸氢盐(pms)、过氧化氢(h2o2)等氧化剂以产生活性氧种，由活性氧种进一步攻击污染物以形成无毒无害的小分子化合物。目前，氧化剂可以通过紫外线照射、加热、超声和过渡金属等方法进行活化，其中过渡金属活化法因其反应条件温和且无需额外的能量输入而被认为是理想的选择。在过渡金属中，铁基催化剂因其低成本、高储量、低毒性等优点受到广泛研究。

2、在过渡金属铁基催化剂中，氮掺杂多孔碳负载铁催化材料(fe@n-c)因其具有碳壳可以保护金属不钝化和溢出以及掺杂的氮可以显著加速催化剂与氧化剂之间的电子转移等特点备受研究者们的青睐，其催化性能高度依赖于金属活性中心的尺寸和密度。目前报道本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多孔碳负载铁基催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种多孔碳负载铁基催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述疏水空腔的环状结构物质的浓度为0.015-0.021mol/L；疏水空腔的环状结构物质与8-羟基喹啉的摩尔比为1:1-3；搅拌转速为400-600r/min，搅拌时间为8-14h。

3.根据权利要求1所述的一种多孔碳负载铁基催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述的铁盐为九水合硝酸铁、硫酸铁水合物、或六水合氯化铁中的一种。

4.根据权利要求3所述的一种多孔碳负载铁基催化剂的制备方法，其特征在于...

【技术特征摘要】

1.一种多孔碳负载铁基催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种多孔碳负载铁基催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述疏水空腔的环状结构物质的浓度为0.015-0.021mol/l；疏水空腔的环状结构物质与8-羟基喹啉的摩尔比为1:1-3；搅拌转速为400-600r/min，搅拌时间为8-14h。

3.根据权利要求1所述的一种多孔碳负载铁基催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述的铁盐为九水合硝酸铁、硫酸铁水合物、或六水合氯化铁中的一种。

4.根据权利要求3所述的一种多孔碳负载铁基催化剂的制备方法，其特征在于，铁盐浓度为5-10g/l，所述搅拌时间为4-14h；所述水热处理温度140-240℃，水热处理时间4-8h；所述干燥温度为60-80℃，干燥时间为8-14h。

5.根据权利要求1所述的一种多孔碳负载铁基催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述的煅烧温度是由室温升温至300℃，保温时间为2h；然后升温至700-...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚玉元，唐念念，张铖文，千诚博，张子薇，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：