[发明专利]一种MOFs衍生的双金属磁性纳米多孔碳臭氧催化剂及应用

摘要

本发明公开了一种MOFs衍生的双金属磁性纳米多孔碳臭氧催化剂及应用。该催化剂以钴盐和锌盐为金属源，2‑甲基咪唑为C源，ZIF‑67@ZIF‑8为牺牲模板，采用高温煅烧法制得。本发明中的臭氧催化剂为正十二面体结构，与常见的改性活性炭相比，其活性金属负载量及活性位点增加，具有可控的结构，较大的比表面积及磁性回收特点；本发明制备过程简单，在臭氧化处理制药中间体废水的过程中，对有机污染物底物和COD均有良好的去除率，且Co‑Zn@NC的金属离子浸出率低，稳定性好，而且重复使用率实验证明其可多次循环使用，具有较高的实用价值。

主权项

1.一种MOFs衍生的双金属磁性纳米多孔碳臭氧催化剂，其特征在于，它通过如下方法制备得到：(1)将钴盐、锌盐、2‑甲基咪唑分别溶解于无水甲醇中得到第一溶液、第二溶液、第三溶液；其中，钴盐、锌盐、2‑甲基咪唑的物质的量之比为1:1:4；第一溶液中钴盐和无水甲醇的配比为1mmol:20～30mL；第二溶液中锌盐和无水甲醇的配比为1mmol:20～30mL；第三溶液中2‑甲基咪唑和无水甲醇的配比为2mmol:10～15mL；将第三溶液倒入第一溶液中均匀搅拌混合5～15分钟后，倒入第二溶液均匀搅拌混合10～30分钟，得到紫红色混合溶液。(2)将步骤(1)所得的紫红色混合溶液于0～25℃条件下恒温静置12～24小时，将形成的紫红色乳浊液进行固液分离，得到固体。(3)将步骤(2)所得的固体用无水甲醇洗涤3～5次，得到紫红色催化剂前体。(4)将步骤(3)所得的紫红色催化剂前体干燥并碾磨，得到催化剂粗品；(5)N₂或惰性气体保护下，管式炉于700～900℃煅烧步骤(4)所得的催化剂粗品2～4h，然后退火，退火温度为350～450℃，退火时间为2～4h，最终得到MOFs衍生的双金属磁性纳米多孔碳臭氧催化剂。