[发明专利]一种金属复合原位氮掺杂碳微球催化剂及其应用

摘要

一种金属复合原位氮掺杂碳微球催化剂及其应用，它涉及一种催化剂在水处理中的应用。本发明的目的是要解决现有制备方法的碳材料用于催化氧化处理受污染水体时存在的催化速率较慢，投量大和处理效果差的问题。方法：一、制备原位氮掺杂碳微球；二、原位氮掺杂碳微球的改性，得到金属复合原位氮掺杂碳微球催化剂。一种金属复合原位氮掺杂碳微球催化剂与氧化剂结合处理受污染水体。本发明制备的金属复合原位氮掺杂碳微球催化剂具有速率快，降解有机污染物效果好的优点：对于阿特拉津的降解，催化过硫酸盐15min即可反应完全。本发明可获得金属复合原位氮掺杂碳微球催化剂。

主权项

1.一种金属复合原位氮掺杂碳微球催化剂的制备方法，其特征在于一种金属复合原位氮掺杂碳微球催化剂的制备方法是按以下步骤完成的：一、制备原位氮掺杂碳微球：将含氮有机聚合物单体和模板剂加入到醇溶液中，得到的混合反应液；将混合反应液在搅拌速度为30r/min～100r/min下搅拌反应30h～45h，得到粒径为100nm～800nm的含氮有机聚合物微球；将含氮有机聚合物微球置于保护气氛加热设备中，在保护气体气氛下进行高温碳化，得到原位氮掺杂碳微球；步骤一中所述的混合反应液中含氮有机聚合物单体的浓度为1g/L～20g/L；步骤一中所述的模板剂为氨丙基三甲氧基硅烷、3‑氨丙基三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷和四乙氧基硅烷中的任意一种；步骤一中所述的醇溶液为体积分数为10％～60％的甲醇溶液、体积分数为10％～60％的乙醇溶液、体积分数为10％～60％的丙醇溶液和体积分数为10％～60％的乙二醇溶液中的任意一种；步骤一中所述的模板剂与醇溶液的体积比为1:(0.05～100)；二、原位氮掺杂碳微球的改性：将步骤一中得到的原位氮掺杂碳微球浸入到金属盐溶液中，再在反应釜中进行水热反应0.5h～4h，得到金属复合原位氮掺杂碳微球催化剂；步骤二中所述的金属盐溶液的浓度为1mmol/L～100mmol/L；步骤二中所述的原位氮掺杂碳微球的质量与金属盐溶液的体积比为1g:(0.1L～100L)；步骤二中所述的水热反应的反应温度为80℃～200℃。