[发明专利]一种铜铝类水滑石/掺氮碳纤维复合催化剂的制备方法及其应用

摘要

一种铜铝类水滑石/掺氮碳纤维复合催化剂的制备方法及其应用，属于化工材料技术领域，可解决现有电催化氧化技术降解酚类污染物的修饰电极的材料为贵金属成本高而不利于推广以及类水滑石导电性差的问题，由掺氮碳纤维和铜铝的金属氧化物混合而成，催化剂的制备方法包括：提供活化的碳纤维；加入含氮物质进行掺杂；提供铜铝盐溶液和碱性溶液；将所述掺氮碳纤维分散于水中，并向其中同时添加所述铜铝盐溶液和碱性溶液进行共沉淀得到前驱体；对所述前驱体进行热处理得到所需的催化剂。该催化剂的制备方法制备成本低，适合工业化生产；所制得的催化剂特别适合用于电催化氧化法处理废水中酚类污染物，其去除效率高。

主权项

1.一种铜铝类水滑石/掺氮碳纤维复合催化剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：第一步，氮掺杂活性碳纤维的制备：将碳纤维置于浓度为98%的浓硝酸溶液中酸化3h，再加入含氮材料，搅拌1~3h后，缓慢滴加溶有等摩尔质量的过硫酸铵的1mol/L的HCl溶液，反应3~6h，抽滤，经0.1mol/L的HCl溶液洗涤，干燥，得到氮掺杂活性碳纤维；第二步，混合盐溶液的制备：将硝酸铜和硝酸铝按比例溶解于蒸馏水中，得到铜铝混合盐溶液；第三步，前驱体的制备：向装有氮掺杂活性碳纤维中，同时添加铜铝混合盐溶液和沉淀剂，使体系在pH为4~7的条件下进行，得到悬浮液，将悬浮液在90~120℃下水热釜中晶化2~5h后，再洗涤抽滤至中性，在80~100℃下真空干燥箱中干燥10~12h，得到前驱体；第四步，铜铝类水滑石/掺氮碳纤维复合催化剂的制备：将前驱体在管式炉中200~400℃下焙烧2~5h，得到铜铝类水滑石/掺氮碳纤维复合催化剂。