磁性载钯氮杂化介孔碳催化剂及其制备方法和应用与流程

文档序号:12093889阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种磁性载钯氮杂化介孔碳催化剂,其特征在于,以氮杂化介孔碳为载体,钯纳米粒子和铁纳米粒子负载在所述氮杂化介孔碳的表面和微孔中。

2.根据权利要求1所述的磁性载钯氮杂化介孔碳催化剂,其特征在于,所述氮杂化介孔碳的棒状结构之间的距离为0.4μm~0.5μm,所述钯纳米粒子的粒径为40nm~50nm,所述铁纳米粒子的粒径为40nm~50nm。

3.一种权利要求1或2所述的磁性载钯氮杂化介孔碳催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1、将钯盐溶解得到钯盐溶液,将磁性氮杂化介孔碳加入到所述钯盐溶液中得到混合液;

S2、将甲酸加入到所述混合液中加热反应,得到磁性载钯氮杂化介孔碳催化剂。

4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述S1步骤中,所述磁性氮杂化介孔碳采用以下制备方法制备得到:

S1-1、将铁盐溶解,与介孔硅模板和糠胺混合得到多元溶液;

S1-2、在保护气体的气氛中,将S1-1步骤的所述多元溶液在600℃~1000℃下煅烧1h~4h得到煅烧产物;

S1-3、用氢氧化钠溶液脱除S1-2步骤的所述煅烧产物中的硅模板,得到磁性氮杂化介孔碳。

5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述S1-1步骤中,所述铁盐为Fe(NO3)3·9H2O;溶解所述铁盐的溶剂为无水乙醇,所述铁盐与无水乙醇的质量体积比为1g~1.1g∶10mL~15mL;所述介孔硅模板为SBA-15;所述Fe(NO3)3·9H2O、糠胺和介孔硅模板SBA-15的质量体积比为1g~2g∶2mL~4mL∶1g~2g;

和/或,所述S1-3步骤中脱除硅模板的温度为40℃~100℃,所述氢氧化钠溶液的浓度为1M~4M。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述S1步骤中所述钯盐为PdCl2;所述钯盐溶液为钯盐溶解在HCl溶液中得到的,所述钯盐与HCl溶液的质量体积比为0.05g~0.1g∶5mL~10mL;所述钯盐与所述磁性氮杂化介孔碳催化剂的质量比为0.05g~0.1g∶0.5g~1g。

7.根据权利要求3至5中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述S2步骤中所述甲酸的浓度为3M;所述甲酸与所述混合液的体积比为10mL~15mL∶10mL~15mL。

8.一种如权利要求1或2所述的磁性载钯氮杂化介孔碳催化剂或如权利要求3~7中任一项所述的制备方法制备得到的磁性载钯氮杂化介孔碳催化剂在含六价铬离子水体处理中的应用。

9.根据权利要求8所述的应用,其特征在于,所述应用方法为:将所述磁性载钯氮杂化介孔碳催化剂加入到含六价铬离子和甲酸钠的水体中进行振荡处理,完成对六价铬离子的催化还原。

10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于,所述甲酸钠溶液的浓度为浓度为150mg/L~1000mg/L;所述六价铬离子的浓度为50mg/L~200mg/L;所述水体溶液的PH值为2~7;所述磁性载钯氮杂化介孔碳催化剂的添加量为4mg/50mL~10mg/50mL;所述振荡的转速为150rpm~200rpm,振荡的时间为2min~120min,振荡处理的温度为15℃~40℃。

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