一种碳包覆的双活性位点氮掺杂碳基催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种碳包覆的双活性位点氮掺杂碳基催化剂及其制备方法和应用，催化剂包括两种活性金属负载的氮掺杂碳球和碳包覆层，金属活性组分包括Fe、Mn、Cu中的一种第一金属和第二金属Ni；载体中掺杂氮能够使得碳材料内部形成缺陷结构，提供丰富的酸碱位点，提高氧化反应活性，进而提升对污泥胞外聚合物的破解程度，实现污泥深度破解，并提高有机物羧酸类产物的选择性；催化剂表面金属颗粒能进一步提高催化活性，缺陷结构与活性金属间的协同效应可控制氧化程度，提高C1～C2羧酸类产物选择性，催化剂外侧的碳包覆结构能够在不影响氧化剂的活化前提下为活性金属提供保护作用；本催化剂能够实现200℃以下条件的污泥HTO资源化处理，在保证高效催化性能的同时有效提高催化剂在复杂环境尤其在高盐体系下的稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水热氧化污泥处理催化剂制备，尤其涉及一种碳包覆的双活性位点氮掺杂碳基催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

1、随着我国城镇化的推进，城市污水长规模急剧上升。我国城市污水生物处理主要应用活性污泥法。活性污泥处理污水的机理为：在污水处理过程中，菌胶团将废水中的各种有机物氧化、分解为二氧化碳和水，同时并生成絮状物，此时就形成了活性污泥的微生物集团，活性污泥吸附污水中的部分污染物絮凝沉降，产生大量剩余污泥。

2、污泥主要有污泥絮体和水组成。污泥絮体主要由细胞体胞外聚合物两大部分组成，胞外聚合物以蛋白质和多糖为主要成分，多糖分子富含羟基、羧基等亲水官能团，可以通过吸附架桥等作用形成稳定而具有弹性的网状结构对游离细胞进行交联与固定则有利于污泥絮凝，蛋白质和脂质可维持絮体结构稳定性，相应改善污泥生物絮凝性，多糖分子、蛋白质和脂质通过静电作用力、氢键结合、离子吸引力、生物化学等作用形成紧致高密网状结构，可作为微生物的保护层，抵御外部重金属和有毒化合物等不利因素侵袭，因此胞外聚合物的存在也是导致污泥难降解的主要原因。同时，胞外聚合物内/间的多种作用本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种碳包覆的双活性位点氮掺杂碳基催化剂，其特征在于，所述催化剂包括两种活性金属负载的氮掺杂碳球和碳包覆层；

2.根据权利要求1所述的一种碳包覆的双活性位点氮掺杂碳基催化剂，其特征在于，所述第一金属的负载量为1～10wt％；

3.根据权利要求1所述的一种碳包覆的双活性位点氮掺杂碳基催化剂，其特征在于，所述氮掺杂碳球的载体前驱体为废弃树脂。

4.一种制备权利要求1-3任一项所述的一种碳包覆的双活性位点氮掺杂碳基催化剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述氮源选自尿素、双氰胺粉中的至少一种，所述...

【技术特征摘要】

1.一种碳包覆的双活性位点氮掺杂碳基催化剂，其特征在于，所述催化剂包括两种活性金属负载的氮掺杂碳球和碳包覆层；

2.根据权利要求1所述的一种碳包覆的双活性位点氮掺杂碳基催化剂，其特征在于，所述第一金属的负载量为1～10wt％；

3.根据权利要求1所述的一种碳包覆的双活性位点氮掺杂碳基催化剂，其特征在于，所述氮掺杂碳球的载体前驱体为废弃树脂。

4.一种制备权利要求1-3任一项所述的一种碳包覆的双活性位点氮掺杂碳基催化剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述氮源选自尿素、双氰胺粉中的至少一种，所述氮源与废弃树脂前驱体质量比为1～5:1。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，s2中，所述干燥条件为：在103～105℃温度下干燥3～6h。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍立波，朴玮玲，万金玲，卫皇曌，于航，
申请(专利权)人：杭州深瑞环境有限公司，
类型：发明
国别省市：