[发明专利]负载CoCr(Mn/Al)FeNi高熵合金的纳米颗粒催化剂及其制备方法和应用有效
申请号: | 201910366879.4 | 申请日: | 2019-05-05 |
公开(公告)号: | CN109999830B | 公开(公告)日: | 2020-03-17 |
发明(设计)人: | 陈正;刘雨雨;杨小芹;沈承金;陶庆;张平;张金勇;樊宇 | 申请(专利权)人: | 中国矿业大学 |
主分类号: | B01J23/889 | 分类号: | B01J23/889;B01J37/34;B01J37/02;B01J37/08;B01J37/10;B82Y30/00;B82Y40/00;C02F1/72;C02F101/38 |
代理公司: | 南京瑞弘专利商标事务所(普通合伙) 32249 | 代理人: | 陈国强 |
地址: | 221008 江苏省*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 负载 cocr mn al feni 合金 纳米 颗粒 催化剂 及其 制备 方法 应用 | ||
1.一种负载CoCr(Mn/Al)FeNi 高熵合金的纳米颗粒催化剂,其特征在于:以多孔活性炭或矿物材料为基体,基体的表面负载有CoCrMnFeNi或CoCrAlFeNi高熵合金纳米颗粒,其中,基体的质量含量为90~97wt%。
2.根据权利要求1所述的负载CoCr(Mn/Al)FeNi 高熵合金的纳米颗粒催化剂,其特征在于:所述CoCrMnFeNi或CoCrAlFeNi高熵合金纳米颗粒按照质量百分比,由以下元素组成:16.28~21.08wt%的Co、9.65~23.84wt%的Cr、17.64~26.39wt%的Mn或24.88~29.46wt%的Al、17.99~23.49wt%的Fe,余量为Ni。
3.根据权利要求1或2所述的负载CoCr(Mn/Al)FeNi 高熵合金的纳米颗粒催化剂,其特征在于:所述矿物材料为磷酸盐陶瓷或硅藻土。
4.根据权利要求3所述的负载CoCr(Mn/Al)FeNi 高熵合金的纳米颗粒催化剂,其特征在于:所述CoCr(Mn/Al)FeNi 高熵合金纳米颗粒的形状为球状,其粒径为34~338nm。
5.一种权利要求1所述的负载CoCr(Mn/Al)FeNi 高熵合金的纳米颗粒催化剂的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤1,首先取基体,反复用去离子水超声波震荡清洗,过滤后于45~55℃下烘干12~24h,得到备用基体;
步骤2,取金属硝酸盐前驱体,包括Co(NO3)2·6H2O、Cr(NO3)3·9H2O、Mn(NO3)2·4H2O或Al(NO3)3·9H2O、Fe(NO3)3·9H2O和Ni(NO3)2·6H2O,并加入乙醇溶液将其溶解,得到前驱体溶液;
步骤3,将步骤1得到的备用基体在步骤2得到的前驱体溶液中浸渍4~8h用旋转蒸发仪真空蒸馏除去多余乙醇溶液,然后置于干燥箱中,于50~60℃下烘干24~36h;
步骤4,通过煅烧使得金属硝酸盐在还原保护气体下高温下分解,浸渍沉积得到负载CoCr(Mn/Al)FeNi 高熵合金的纳米颗粒催化剂。
6.根据权利要求5所述的负载CoCr(Mn/Al)FeNi 高熵合金的纳米颗粒催化剂的制备方法,其特征在于:所述步骤3中,真空蒸馏时,通过水浴加热至温度30~40℃,转速为100~150r/min。
7.根据权利要求5所述的负载CoCr(Mn/Al)FeNi 高熵合金的纳米颗粒催化剂的制备方法,其特征在于:通过调节各金属硝酸盐前驱体的摩尔比,进而控制CoCr(Mn/Al)FeNi 高熵合金纳米颗粒中各元素的质量比。
8.根据权利要求5所述的负载CoCr(Mn/Al)FeNi 高熵合金的纳米颗粒催化剂的制备方法,其特征在于:所述步骤4中,还原保护气体为体积含量为95%氩和5%氢的混合气体;煅烧温度为950~1000℃,时间为2.5~3h。
9.权利要求1所述的负载CoCr(Mn/Al)FeNi 高熵合金的纳米颗粒催化剂在印染污水催化降解中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于:所述印染污水催化降解中,调节pH为2~9,反应温度为25~55℃,磁力搅拌器转子转速1000~1500r/min。
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