System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 碳载钴铁氧体催化剂的制备方法和应用技术_技高网

碳载钴铁氧体催化剂的制备方法和应用技术

技术编号:43115642 阅读:5 留言:0更新日期:2024-10-26 09:54
本申请涉及一种碳载钴铁氧体催化剂的制备方法,所述碳载钴铁氧体催化剂的制备方法包括如下步骤:配制溶解有二价钴盐、三价铁盐的混合溶液,向所述混合溶液中加入铁氰化物,得到金属有机骨架材料悬浮液;向所述金属有机骨架材料悬浮液中加入植物组织体,得到混合液;对所述混合液进行固液分离,收集固形物;在有氧气氛中煅烧所述固形物,使所述金属有机骨架材料分解、使所述植物组织体碳化,得到碳载钴铁氧体催化剂。本申请制备得到的碳载钴铁氧体催化剂对过氧单硫酸盐具有高的活化效率。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及环保领域,尤其涉及污染物降解。


技术介绍

1、在水环境修复领域,pms(过氧单硫酸盐)活化技术是一种高级氧化技术(aops),能在常温常压下快速降解抗生素等污染物。过渡金属催化是主流的pms活化方式,过渡金属能够与pms之间发生电子转移,使pms(hso5-)中的o–o键断裂,产生活性氧自由基,如羟基自由基(·oh)、硫酸根自由基(so4·-)等,从而降解有机物。

2、cofe2o4由于其高催化活性和牢固的co–fe键,已广泛用于过氧单硫酸盐(pms)活化。但是,cofe2o4存在颗粒易团聚、表面钝化、金属循环中断和离子浸出的现象,导致其容易失活,这严重抑制了电子转移速率从而导致其对pms的活化效率降低。现有技术为了解决cofe2o4活化效率低的问题,通过将cofe2o4负载到碳纳米管、石墨烯等碳载体上避免cofe2o4容易失活的问题,但cofe2o4的催化活化效率仍然不够理想。


技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种碳载钴铁氧体催化剂的制备方法和应用,以解决cofe2o4对过氧单硫酸盐的活化效率低的技术问题。

2、第一方面,本申请实施例提供一种碳载钴铁氧体催化剂的制备方法,所述碳载钴铁氧体催化剂的制备方法包括如下步骤:

3、配制溶解有二价钴盐、三价铁盐的混合溶液,向所述混合溶液中加入铁氰化物,得到金属有机骨架材料悬浮液;

4、向所述金属有机骨架材料悬浮液中加入植物组织体,得到混合液;

5、对所述混合液进行固液分离,收集固形物;

6、在有氧气氛中煅烧所述固形物,使所述金属有机骨架材料分解、使所述植物组织体碳化,得到碳载钴铁氧体催化剂。

7、在本申请的一些实施例中,向所述金属有机骨架材料悬浮液中加入植物组织体,同时还向所述金属有机骨架材料悬浮液中加入增孔剂。

8、在本申请的一些实施例中,所述增孔剂为碳酸氢盐、柠檬酸盐中的至少一种。

9、在本申请的一些实施例中,所述増孔剂的重量与所述植物组织体的干重的比例为1:1.8~2.2。

10、在本申请的一些实施例中,所述金属有机骨架材料悬浮液中,co2+和fe3+的摩尔比为6:2~9;和/或,

11、co2+和fe3+总摩尔量与[fe(cn)6]3-的摩尔量的比例为3:2。

12、在本申请的一些实施例中,所述混合液中,co2+和fe3+的总质量与所述植物组织体干重的比例为1:1~8。

13、在本申请的一些实施例中,所述在有氧气氛中煅烧所述固形物,包括如下步骤:

14、在空气中,以2~10℃/min的升温速率将所述固形物加热至400~800℃,持续1~4h。

15、在本申请的一些实施例中,所述固液分离的方式为过滤、离心中的一种。

16、在本申请的一些实施例中,所述植物组织体为秸秆粉末。

17、第二方面,本申请实施例提供一种碳载钴铁氧体催化剂的应用,所述碳载钴铁氧体催化剂为第一方面任一实施例所述的碳载钴铁氧体催化剂的制备方法制备得到的碳载钴铁氧体催化剂,所述碳载钴铁氧体催化剂应用于过氧单硫酸盐的活化。

18、本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点:

19、本申请实施例提供的碳载钴铁氧体催化剂的制备方法,通过对含co2+和fe3+的金属有机骨架和植物组织体进行煅烧,使植物组织体碳化形成无定形碳,在此过程中金属有机骨架坍塌并形成具有大量缺陷的cofe2o4,且无定形碳还可以促进催化剂对pms的表面吸附,并作为电子媒介实现对有机物的直接氧化,这使得cofe2o4对过氧单硫酸盐具有高的活化效率。

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【技术保护点】

1.一种碳载钴铁氧体催化剂的制备方法,其特征在于,所述碳载钴铁氧体催化剂的制备方法包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的碳载钴铁氧体催化剂的制备方法,其特征在于,向所述金属有机骨架材料悬浮液中加入植物组织体,同时还向所述金属有机骨架材料悬浮液中加入增孔剂。

3.根据权利要求2所述的碳载钴铁氧体催化剂的制备方法,其特征在于,所述增孔剂为碳酸氢盐、柠檬酸盐中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的碳载钴铁氧体催化剂的制备方法,其特征在于,所述増孔剂的重量与所述植物组织体的干重的比例为1:1.8~2.2。

5.根据权利要求1所述的碳载钴铁氧体催化剂的制备方法,其特征在于,所述金属有机骨架材料悬浮液中,Co2+和Fe3+的摩尔比为6:2~9;和/或,

6.根据权利要求5所述的碳载钴铁氧体催化剂的制备方法,其特征在于,所述混合液中,Co2+和Fe3+的总质量与所述植物组织体干重的比例为1:1~8。

7.根据权利要求1所述的碳载钴铁氧体催化剂的制备方法,其特征在于,所述在有氧气氛中煅烧所述固形物,包括如下步骤:

<p>8.根据权利要求1所述的碳载钴铁氧体催化剂的制备方法,其特征在于,所述固液分离的方式为过滤、离心中的一种。

9.根据权利要求1所述的碳载钴铁氧体催化剂的制备方法,其特征在于,所述植物组织体为秸秆粉末。

10.一种碳载钴铁氧体催化剂的应用,其特征在于,所述碳载钴铁氧体催化剂为权利要求1~9中任意一项所述的碳载钴铁氧体催化剂的制备方法制备得到的碳载钴铁氧体催化剂,所述碳载钴铁氧体催化剂应用于过氧单硫酸盐的活化。

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【技术特征摘要】

1.一种碳载钴铁氧体催化剂的制备方法,其特征在于,所述碳载钴铁氧体催化剂的制备方法包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的碳载钴铁氧体催化剂的制备方法,其特征在于,向所述金属有机骨架材料悬浮液中加入植物组织体,同时还向所述金属有机骨架材料悬浮液中加入增孔剂。

3.根据权利要求2所述的碳载钴铁氧体催化剂的制备方法,其特征在于,所述增孔剂为碳酸氢盐、柠檬酸盐中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的碳载钴铁氧体催化剂的制备方法,其特征在于,所述増孔剂的重量与所述植物组织体的干重的比例为1:1.8~2.2。

5.根据权利要求1所述的碳载钴铁氧体催化剂的制备方法,其特征在于,所述金属有机骨架材料悬浮液中,co2+和fe3+的摩尔比为6:2~9;和/或,

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【专利技术属性】
技术研发人员:龙鑫鑫康泽双刘中凯李花霞张延利曹瑞雪刘磊李建成范泽坤苏欢欢孙凤娟张腾飞胡秋云
申请(专利权)人:中铝郑州有色金属研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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