[发明专利]一种铂基水处理单原子催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种铂基水处理单原子催化剂的制备方法，其特征在于：该方法的步骤如下：

(1) 多孔陶瓷载体表面改性

将多孔陶瓷浸渍于表面改性剂中，在70~90℃水浴中反应1~3h后，取出反应后的多孔陶瓷进行干燥，制得表面改性后的多孔陶瓷载体；

(2) 活性组分前驱体的制备与吸附

称取铂盐加入去离子水搅拌生成活性组分前驱体溶液，然后将步骤（1）制得的表面改性后的多孔陶瓷载体浸渍于活性组分前驱体溶液中，真空干燥后制得吸附有活性组分前驱体溶液的多孔陶瓷；

(3) 还原剂的制备

称取硼氢化钠加入去离子水搅拌生成溶液，并利用冰浴将硼氢化钠溶液温度维持为0℃，然后将硼氢化钠溶液装入加湿器中；其中硼氢化钠：去离子水的质量比为1：50~150；

(4) 催化剂的制备

将步骤（2）制得的吸附有活性组分前驱体溶液的多孔陶瓷放置于石英管中，石英管一端接抽吸泵，另一端接加湿器，加湿器消耗硼氢化钠溶液的速率为0.5~5mL/min；硼氢化钠溶液经加湿器后形成硼氢化钠蒸气，硼氢化钠蒸气经过多孔陶瓷并与陶瓷孔道内部的活性组分前驱体反应后，进入抽吸泵；反应20~40min后，将多孔陶瓷水洗真空干燥后制得铂基水处理单原子催化剂；

其中：步骤（1）中将高岭土、铝源粉体、活性炭粉体和秸秆粉体过筛后混匀，之后加入成型剂溶液进行造粒，将造粒后的泥料加入模具中加压后保压，制得陶瓷坯体后置于窑炉中煅烧，得到多孔陶瓷；其中高岭土：铝源粉体：活性炭粉体：秸秆粉体：成型剂溶液的质量比为（40~50）：（10~20）：（10~15）：（15~20）：10；步骤(1)多孔陶瓷载体前驱体与表面改性剂的质量比为1：（0.1~0.2），表面改性剂为乙烯基硅烷。

2.根据权利要求1所述催化剂的制备方法，其特征在于：所述的成型剂溶液为质量分数是5~10%的聚乙烯醇溶液；所述的铝源粉体为氧化铝。

3.根据权利要求1所述催化剂的制备方法，其特征在于：所述的高岭土、铝源粉体、活性炭粉体的粒度均为200目以下，秸秆粉体的粒度为60~80目；所述的加压压力为10～15MPa，保压时间为1~3min；所述的煅烧温度为1100～1300℃，保温4～8h；所述干燥温度为80℃，干燥时间为12~24h。

4.根据权利要求1所述催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述的铂盐为氯铂酸。

5.一种铂基水处理单原子催化剂，其特征在于：该催化剂采用权利要求1-3任一项所述的方法制备得到，且以载体前驱体质量为基准，活性组分的质量百分含量为0.01%~3%。

6.根据权利要求5所述的催化剂，其特征在于：活性组分的质量百分含量为0.01%~0.1%。

7.权利要求5所述的催化剂在降解水中有机污染物方面的应用。

8.根据要求7所述的应用，其特征在于：所述的有机污染物为硝基苯酚、甲基橙和亚甲基蓝。