一种通过两步煅烧实现硼掺杂碳基铁单原子材料的制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及一种通过两步煅烧实现硼掺杂碳基铁单原子材料的制备方法与应用。该方法以聚醚F127为软模板，六水合三氯化铁为铁源、以甲壳素为氮、碳源。通过两步热解法，经过混合、煅烧、研磨的方式合成硼掺杂碳基铁单原子材料。本发明专利技术制备得到的材料保留了甲壳素的高结晶纤维片层结构。应用于过硫酸盐基高级氧化技术时，可在50min内完全去除水体中的抗生素磺胺甲噁唑。本发明专利技术提出的合成方法实现了在碳基铁单原子材料中引入硼原子，所制备的材料的催化剂性能优异，可以为碳基铁单原子纳米材料的结构设计提供新思路，以应用于水体的污染修复。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于功能纳米材料与，具体为一种硼掺杂甲壳素衍生的碳基铁单原子材料以及制备方法与应用。

技术介绍

1、随着单原子催化剂研究的快速发展，单原子材料凭借其高原子利用率、均匀的活性位点分布以及优异的催化性能，逐渐成为环境污染治理领域的研究热点。尤其是在废水处理、有机污染物降解以及能源转化等领域，单原子催化剂展现出了巨大的潜力。然而，尽管铁单原子催化剂由于其丰富的地壳资源、较低的成本和良好的催化活性，已被广泛应用于环境催化反应中，但其实际应用过程中仍然存在一些局限性，例如铁单原子在载体上的稳定性不足以及催化活性受限等问题。

2、近年来，碳基材料因其优异的导电性、结构可调性以及较大的比表面积，成为了良好的单原子载体材料。通过在碳基材料中掺杂其他元素，可以进一步调控其电子结构，进而提升单原子的催化性能和稳定性。例如，硼元素作为一种三价元素，在碳基材料中掺杂时，能够引起碳原子周围的电子重排，打破碳材料的sp2结构，使其电子发生鲤鱼而增强催化活性。此外，硼掺杂还能有效改善材料的电化学性能，增强铁单原子在碳载体上的稳定性，从而提升其催化效率。基于此，本专本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种通过两步煅烧实现硼掺杂碳基铁单原子材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的硼掺杂碳基铁单原子材料的制备方法，其特征在于，所述铁试剂包括六水合氯化铁；所述碳基试剂包括甲壳素；所述软模板包括聚醚F127；所用方法为软模板+两步煅烧策略。

3.根据权利要求1所述的硼掺杂碳基铁单原子材料的制备方法，其特征在于，步骤二中，所述超声的时间为20-30min。

4.根据权利要求1所述的硼掺杂碳基铁单原子材料的制备方法，其特征在于，步骤三中，所述烘箱中干燥的温度为50～70℃。

5.一种权利要求1-4任一方法制备得到的硼...

【技术特征摘要】

1.一种通过两步煅烧实现硼掺杂碳基铁单原子材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的硼掺杂碳基铁单原子材料的制备方法，其特征在于，所述铁试剂包括六水合氯化铁；所述碳基试剂包括甲壳素；所述软模板包括聚醚f127；所用方法为软模板+两步煅烧策略。

3.根据权利要求1所述的硼掺杂碳基铁单原子材料的制备方法，其特征在于，步骤二中，所述超声的时间为20-30min。

4.根据权利要求1所述的硼掺杂碳基铁单原子材料的制备方法，其特征在于，步骤三中，所述烘箱中干燥的温度为50～70℃。

5.一种权利要求1-4任一方法制备得到的...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴平霄，李博，郭明佳，王天明，孙磊业，吴嘉燕，柳林青，刘杰煜，刘盛，朱能武，党志，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：