一种双、多金属纳米二维臭氧催化材料的制备方法与流程

本发明涉及催化材料的制备领域，尤其涉及一种双、多金属纳米二维臭氧催化材料的制备方法。

背景技术：

1、在众多废水深度处理技术中，臭氧催化氧化技术，基于利用催化剂分解臭氧产生强氧化剂：羟基自由基，可以无选择性氧化水中大部分的有机物，可使之转化为二氧化碳和水，反应速率快，受到了广大研究人员的关注。

2、目前研究比较广泛的臭氧催化剂包含金属和碳材料催化剂。cn106694021b公开了一种制备氧化态石墨氮化碳的制备方法，所得催化剂能提高农药阿特拉津得去除效果；然而碳材料在实际应用中往往面临结构塌陷，催化性能不稳定等缺点。cn111389438b和cn104028281a公开了微米级别的臭氧催化剂的制备方法，并表明有机物和臭氧在催化剂表面的吸附作用对催化效果有着决定性的作用，然而微米级的催化剂比表面积较低，活性位点的利用率显著低于纳米级别的催化剂。cn116273000a公开了一种硅铁基臭氧催化剂得制备方法，该催化剂具有纳米级孔道，强化臭氧分子在催化剂表面的吸附与降解，提高了臭氧的利用效率；但该方法制备流程复杂，成本较高。总上所述，如何开发高效、稳定、廉价的纳米级臭氧催化材料成为了制约该技术大规模应用的瓶颈。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种双、多金属纳米二维臭氧催化材料的制备方法。

2、本发明的创新点在于本发明中采用简单的共沉淀法，一步形成纳米2d双、多金属催化剂且本发明中的催化剂为纳米级催化剂，活性点位位于催化剂晶格内，结构稳定，不易溶出。

3、为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：

4、一种双、多金属纳米二维臭氧催化材料的制备方法，包括以下步骤：

5、（1）双、多金属前驱液的制备：在超纯水中加入金属盐离子得到前驱液，金属盐离子的摩尔浓度为0.01~1m，金属离子包括二价金属和三价金属，前驱液中二价金属和三价金属的摩尔比为1：（0.5~8）；

6、（2）碱液的制备：用碱性物质制备碱液，碱性物质的摩尔浓度与前驱液中金属盐离子摩尔浓度比值为（0.3~8）：1，调节碱液ph为8~10；

7、（3）将前驱液缓慢滴入到碱液中形成混悬溶液，滴入过程中控制混悬溶液的温度≤100℃，滴入强碱液保持混悬溶液ph和初始碱液的ph一致；

8、（4）将混悬溶液进行陈化；

9、（5）反复洗涤陈化后的沉淀，最终将反复洗涤陈化后的沉淀干燥研磨后得到成品。

10、进一步地，所述二价金属包括镁、铜、锌、镍的一种或多种。

11、进一步地，所述三价金属包括铝、铁、锰的一种或多种。

12、进一步地，所述碱性物质包括氨水、碳酸钠、尿素、碳酸铵的一种或多种。

13、进一步地，所述步骤（4）中陈化时陈化温度为80~120℃，陈化时间为8~24h。

14、进一步地，所述强碱液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液。

15、本发明的有益效果是：

16、1、本发明中采用简单的共沉淀法，一步形成纳米2d双、多金属催化剂，成本低。

17、2、本发明中的催化剂为纳米级催化剂，具有多重活性位点，能分别吸附臭氧和污水中的有机物，强化表面接触效率，提高臭氧利用率和催化氧化效果。

18、3、本发明中催化剂活性位点位于催化剂晶格内，结构稳定，不易溶出。

技术特征：

1.一种双、多金属纳米二维臭氧催化材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的双、多金属纳米二维臭氧催化材料的制备方法，其特征在于，所述二价金属包括镁、铜、锌、镍的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的双、多金属纳米二维臭氧催化材料的制备方法，其特征在于，所述三价金属包括铝、铁、锰的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的双、多金属纳米二维臭氧催化材料的制备方法，其特征在于，所述碱性物质包括氨水、碳酸钠、尿素、碳酸铵的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的双、多金属纳米二维臭氧催化材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中陈化时陈化温度为80~120℃，陈化时间为8~24h。

6.根据权利要求1所述的双、多金属纳米二维臭氧催化材料的制备方法，其特征在于，所述强碱液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液。

技术总结
本发明公开了一种双、多金属纳米二维臭氧催化材料的制备方法，包括以下步骤：双、多金属前驱液的制备，碱液的制备：将前驱液缓慢滴入到碱液中形成混悬溶液，将混悬溶液进行陈化，反复洗涤陈化后的沉淀，最终将反复洗涤陈化后的沉淀干燥研磨后得到成品。

技术研发人员：袁玉婷,大卫·韦特
受保护的技术使用者：江苏新宜中澳环境技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12