一种含氧空位的双金属单原子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含氧空位的双金属单原子催化剂及其制备方法和应用，催化剂包括载体和两种以单个原子中心的形式负载于载体上的活性金属组分，载体为含氧空位的复合金属氧化物，两种活性金属组分包括第一金属和第二金属，第一金属负载总量为a，0.2wt％≤a≤5.0wt％，第二金属负载总量为b，0.2wt％≤b≤5.0wt％。使用双金属氧化物做载体，促进催化剂产生更丰富的表面氧空位，采用单原子态活性金属能促进与氧空位的协同作用，提高HTO催化活性，从而提高污泥胞外聚合物的破解程度，实现污泥深度破解，并提高C2～C4羧酸的产物选择性；通过催化剂表面双金属活性位点和缺陷氧的固有酸碱催化属性，大幅提升了剩余污泥破解和水解反应的效率；本催化剂能够实现200℃以下污泥HTO资源化处理，不造成二次污染。

【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，尤其涉及一种含氧空位的双金属单原子催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

1、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/间的多种作用力使污泥中的水通过吸附或化学键紧密结合在污泥絮体内/间，最终本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种含氧空位的双金属单原子催化剂，其特征在于，所述催化剂包括载体和两种以单个原子中心的形式负载于载体上的活性金属组分，所述载体为含氧空位的复合金属氧化物，两种所述活性金属组分包括第一金属和第二金属，其中，所述第一金属的负载总量为a，0.2wt％≤a≤5.0wt％，所述第二金属的负载总量为b，0.2wt％≤b≤5.0wt％。

2.根据权利要求1所述的一种含氧空位的双金属单原子催化剂，其特征在于，所述第一金属选自Fe、Mn、Cu中的一种，所述第二金属选自Ru、Pd中的一种；

3.一种制备权利要求2所述的一种含氧空位的双金属单原子催化剂的方法，其特征在于，包括以下步...

【技术特征摘要】

1.一种含氧空位的双金属单原子催化剂，其特征在于，所述催化剂包括载体和两种以单个原子中心的形式负载于载体上的活性金属组分，所述载体为含氧空位的复合金属氧化物，两种所述活性金属组分包括第一金属和第二金属，其中，所述第一金属的负载总量为a，0.2wt％≤a≤5.0wt％，所述第二金属的负载总量为b，0.2wt％≤b≤5.0wt％。

2.根据权利要求1所述的一种含氧空位的双金属单原子催化剂，其特征在于，所述第一金属选自fe、mn、cu中的一种，所述第二金属选自ru、pd中的一种；

3.一种制备权利要求2所述的一种含氧空位的双金属单原子催化剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，s2中，所述含氧空位的复合氧化物载体、含第一金属硝酸盐、含第二金属硝酸盐三者的质量比为1～10：0.02～0.05：0.02～0.05；含氧空位的复合氧化物载体质量与含活性金属盐的水溶液的体积比为(0.2～3.6)g：(20～100)ml。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，s1中，所述混合液置于反应釜中加热的时间为6...

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