本發(fā)明屬于化學(xué)，尤其涉及一種雙金屬基碳材料的制備方法及其產(chǎn)品和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、由于(類)芬頓氧化工藝可以生成具有強氧化性的活性氧物種而在污水處理治理領(lǐng)域備受關(guān)注。但需要注意的是，自由基從催化劑表面轉(zhuǎn)移到目標污染物附近再進行氧化降解的過程容易受到復(fù)雜水基質(zhì)和ph環(huán)境的干擾，因此自由基的實際利用效率較低。抗干擾能力將決定(類)芬頓氧化技術(shù)在實際應(yīng)用中的經(jīng)濟性和可行性。因此，現(xiàn)亟需制備一種具有高活性、高穩(wěn)定性的雙金屬基碳材料。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種雙金屬基碳材料的制備方法及其產(chǎn)品和應(yīng)用。該材料可用于提高催化劑的抗干擾能力和穩(wěn)定性，促進芬頓反應(yīng)中活性氧物種的利用效率，從而提高實際廢水的礦化率。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明的目的之一在于提供一種雙金屬基碳材料的制備方法，包括以下步驟：將金屬原液與碳材料前驅(qū)體溶液混合得到混合溶液；將所述混合溶液進行加熱反應(yīng)，冷卻，洗滌，離心，干燥，煅燒，得到雙金屬基碳材料；其中，所述金屬原液中的金屬選自鐵源、鉬源、鈷源、鎳源、鋅源和銅源中的任意兩種。

4、本發(fā)明所構(gòu)建的高活性高穩(wěn)定性雙金屬基碳材料，通過雙金屬活性位點相結(jié)合，用于高效去除有機污染物。

5、進一步地，所述碳材料前驅(qū)體溶液的具體制備步驟包括：將碳源加入水中，超聲處理，得到碳材料前驅(qū)體溶液。

6、更進一步地，所述碳源為三聚氰胺、尿素、鄰菲羅啉和雙氰胺中的一種或多種。

7、進一步地，所述碳源和水的用量比為(1-15)g∶100ml。

8、進一步地，所述加熱反應(yīng)的條件為：在60℃下反應(yīng)2-24h。

9、進一步地，所述煅燒的條件為：在400-1000℃下反應(yīng)2-24h。

10、進一步地，所述鐵源為氯化鐵、乙酰丙酮鐵、硝酸鐵、氧化鐵、四氧化三鐵、鐵粉或硫酸鐵；和/或

11、所述鉬源為鉬酸銨、鉬酸鈉、三氧化鉬、二氧化鉬或鉬粉；和/或

12、所述鈷源為氯化鈷、硝酸鈷、乙酰丙酮鈷或醋酸鈷；和/或

13、所述鋅源為氧化鋅、硫酸鋅、醋酸鋅、氯化鋅或硝酸鋅；和/或

14、所述鎳源為氯化鎳、硝酸鎳或醋酸鎳；和/或

15、所述銅源為氧化銅、氯化銅、硝酸銅或硫酸銅。

16、本發(fā)明的目的之二在于提供一種利用上述制備方法制備得到的雙金屬基碳材料。

17、本發(fā)明的目的之三在于提供一種雙金屬基碳材料在處理廢水中有機污染物中的應(yīng)用。

18、本發(fā)明的目的之四在于提供一種處理廢水中有機污染物的方法，包括以下步驟：將所述雙金屬基碳材料投入到含有有機污染物的廢水中，加入氧化劑，攪拌，實現(xiàn)有機物的去除；其中，

19、所述有機污染物為對苯二酚、苯胺、苯酚、4-氯酚、對羥基苯甲醛、對羥基苯甲酸和對硝基苯酚中一種或多種；

20、所述有機污染物在廢水中的濃度為1-2000mg/l；

21、所述氧化劑為過一硫酸氫鉀，加入量為300mg/l；

22、所述雙金屬基碳材料的投入量為150mg/l。

23、雙金屬活性位點與污染物、氧化劑之間的強相互作用，可以使污染物有效吸附至催化劑表面，從而保證生成的活性氧物種可以被高效利用，進而克服了ph值的限制，實現(xiàn)寬ph值范圍下廢水中有機污染物的有效去除。并且，通過雙金屬位點，實現(xiàn)金屬離子價態(tài)的有效循環(huán)，減少氧化劑的添加，降低實際應(yīng)用的成本。

24、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點和技術(shù)效果：

25、1.本發(fā)明通過雙金屬活性位點的作用，促進污染物、氧化劑和催化劑之間的作用，提高反應(yīng)體系中催化劑表界面的活性氧物種的生成，進而克服實際水基質(zhì)和ph值的影響，實現(xiàn)寬ph值范圍下廢水中有機污染物的有效去除；

26、2.通過雙金屬位點，實現(xiàn)fe、mo離子價態(tài)的有效循環(huán)，減少氧化劑的添加，降低實際應(yīng)用的成本；

27、3.本體系加入的催化劑可以有效降解制備過程中的化學(xué)需氧量，并且完全符合排放標準，杜絕二次污染。

28、4.本發(fā)明制備得到的材料在ph＝3-11的條件下，10min內(nèi)對苯酚的去除率達到近100％。本發(fā)明提供了構(gòu)建高活性、高穩(wěn)定性雙金屬基碳材料用于去除有機污染物的方法，其在酸性、中性以及堿性條件下對有機污染物的降解有著較高的降解活性，對實際廢水的處理提供了可能性。

技術(shù)特征：

1.一種雙金屬基碳材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：將金屬原液與碳材料前驅(qū)體溶液混合得到混合溶液；將所述混合溶液進行加熱反應(yīng)，冷卻，洗滌，離心，干燥，煅燒，得到雙金屬基碳材料；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙金屬基碳材料的制備方法，其特征在于，所述碳材料前驅(qū)體溶液的具體制備步驟包括：將碳源加入水中，超聲處理，得到碳材料前驅(qū)體溶液。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙金屬基碳材料的制備方法，其特征在于，所述碳源為三聚氰胺、尿素、鄰菲羅啉和雙氰胺中的一種或多種。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙金屬基碳材料的制備方法，其特征在于，所述碳源和水的用量比為(1-15)g∶100ml。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙金屬基碳材料的制備方法，其特征在于，所述加熱反應(yīng)的條件為：在60℃下反應(yīng)2-24h。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙金屬基碳材料的制備方法，其特征在于，所述煅燒的條件為：在400-1000℃下反應(yīng)2-24h。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙金屬基碳材料的制備方法，其特征在于，

8.一種根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項所述的制備方法制備得到的雙金屬基碳材料。

9.一種如權(quán)利要求8所述的雙金屬基碳材料在處理廢水中有機污染物中的應(yīng)用。

10.一種處理廢水中有機污染物的方法，其特征在于，包括以下步驟：將權(quán)利要求8所述的雙金屬基碳材料投入到含有有機污染物的廢水中，加入氧化劑，攪拌，實現(xiàn)有機物的去除；其中，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開一種雙金屬基碳材料的制備方法及其產(chǎn)品和應(yīng)用，屬于化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。包括以下步驟：將金屬原液與碳材料前驅(qū)體溶液混合得到混合溶液；將所述混合溶液進行加熱反應(yīng)，冷卻，洗滌，離心，干燥，煅燒，得到雙金屬基碳材料；其中，所述金屬原液中的金屬選自鐵源、鉬源、鈷源、鎳源、鋅源和銅源中的任意兩種。本發(fā)明通過雙金屬活性位點的作用，促進污染物、氧化劑和催化劑之間的作用，提高反應(yīng)體系中催化劑表界面的活性氧物種的生成，進而克服實際水基質(zhì)和pH值的影響，實現(xiàn)寬pH值范圍下廢水中有機污染物的有效去除。

技術(shù)研發(fā)人員：邢明陽,梁麗虹,曹嘉真,王佳藝,劉琪,王建龍,胡運愷
受保護的技術(shù)使用者：華東理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/28