一种Fe-N5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Fe‑N<subgt;5</subgt;单原子催化剂及其制备方法与应用，属于水处理技术领域。其制备方法包括有以下步骤：将三聚氰胺和尿素混合研磨，煅烧，制得管状g‑C<subgt;3</subgt;N<subgt;4</subgt;；将管状g‑C<subgt;3</subgt;N<subgt;4</subgt;和配体混合溶液与铁盐溶液混合，搅拌蒸发，制得前驱体；再将前驱体进行热解，后进行酸液蚀刻，最后洗涤干燥而制得。本发明专利技术制备的管状单原子催化剂TCN‑Fe可实现对左氧氟沙星(LEV)的超快速降解，同时对多种抗生素表现出显著的超低剂量催化性能，常见的无机阴离子或天然有机质不仅不会抑制降解，反而不同程度促进降解，该催化剂对高盐废水系统亦具有优异的降解性能，还可在降解过程中实现对LEV的生物解毒，具有显著的经济、环境和社会效应。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水处理，具体涉及一种fe-n5单原子催化剂及其制备方法与应用。

技术介绍

1、随着人们生活水平的日益提高，越来越多难以降解的新型有机污染物进入水体中，传统的水处理技术已经难以满足对这些污染物的有效去除。

2、喹诺酮类抗菌药，如左氧氟沙星(lev)等，通常作为一种广谱抗菌剂，在畜牧业和临床上被广泛应用。由于lev不易被传统的污水处理工艺完全去除，使得其在废水、地表水和地下水中经常检测到ng/l-μg/l水平的残留浓度，对生物群落和人类健康构成了潜在的危害。目前，喹诺酮类抗菌药的主要去除方式包括膜处理技术、电化学还原和高级氧化技术等。其中，高级氧化技术通过产生高活性的自由基，对新兴的有机污染物具备高效的去处效果，深受研究者们的青睐，尤其是基于过硫酸盐的高级氧化技术。

3、活化过硫酸盐进行高级氧化的方式主要包括热活化、光活化和过渡金属活化等。而这些活化方式中，前两者耗能大，后者存在金属离子泄露，造成二次污染的风险。为此，开发一种新型高催化活性的催化剂，以活化过硫酸盐，实现喹诺酮类抗菌药的快速高效降解是当前研究的重点。现有活化本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种Fe-N5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Fe-N5单原子催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中三聚氰胺和尿素的质量比为(1-2)：(10-20)。

3.根据权利要求1所述的Fe-N5单原子催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中煅烧的条件为：以1-5℃/min的升温速率加热至500-550℃，煅烧2-4h。

4.根据权利要求1所述的Fe-N5单原子催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中配体为邻菲罗啉；铁盐为Fe(NO3)3·9H2O或FeCl3·6H2O。</p>

5.根据...

【技术特征摘要】

1.一种fe-n5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fe-n5单原子催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中三聚氰胺和尿素的质量比为(1-2)：(10-20)。

3.根据权利要求1所述的fe-n5单原子催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中煅烧的条件为：以1-5℃/min的升温速率加热至500-550℃，煅烧2-4h。

4.根据权利要求1所述的fe-n5单原子催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中配体为邻菲罗啉；铁盐为fe(no3)3·9h2o或fecl3·6h2o。

5.根据权利要求1所述的fe-n5单原子催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中铁盐、管状g-c3n4和配体的质量比为(0.05-0.5)：(2-4)：(0.05-0.6)；管状g-c3n4和配体混合溶液和铁盐溶液的体积比为(1-10)：(1-2)，管状g-c...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐凤琳，杨秀培，苏文珍，王亚，陈建，
申请(专利权)人：西华师范大学，
类型：发明
国别省市：