CN106040239A - 一种高分散纳米金属单质/碳复合材料可控制备方法及其电催化应用 - Google Patents
一种高分散纳米金属单质/碳复合材料可控制备方法及其电催化应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106040239A CN106040239A CN201610358771.7A CN201610358771A CN106040239A CN 106040239 A CN106040239 A CN 106040239A CN 201610358771 A CN201610358771 A CN 201610358771A CN 106040239 A CN106040239 A CN 106040239A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- carbon
- metal
- preparation
- nitrate
- electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 45
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 42
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 42
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 35
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 31
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 title claims abstract description 11
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 title abstract description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 53
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 48
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 34
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 31
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 26
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims abstract description 23
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000002082 metal nanoparticle Substances 0.000 claims abstract description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 4
- 230000010412 perfusion Effects 0.000 claims abstract description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 claims description 20
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 claims description 10
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 10
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 8
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 238000010301 surface-oxidation reaction Methods 0.000 claims description 7
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 claims description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 6
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 6
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 6
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 6
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 claims description 6
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 5
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 5
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 4
- VCJMYUPGQJHHFU-UHFFFAOYSA-N iron(3+);trinitrate Chemical compound [Fe+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O VCJMYUPGQJHHFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 claims description 4
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 4
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 claims description 4
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 claims description 3
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims description 3
- ZOMNIUBKTOKEHS-UHFFFAOYSA-L dimercury dichloride Chemical class Cl[Hg][Hg]Cl ZOMNIUBKTOKEHS-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 3
- 239000003517 fume Substances 0.000 claims description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 3
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229950000845 politef Drugs 0.000 claims description 3
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 claims description 3
- 235000015096 spirit Nutrition 0.000 claims description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 3
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical group O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- UFMZWBIQTDUYBN-UHFFFAOYSA-N cobalt dinitrate Chemical compound [Co+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O UFMZWBIQTDUYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910001981 cobalt nitrate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N nickel(ii) nitrate Chemical compound [Ni+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 claims description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 2
- 238000005287 template synthesis Methods 0.000 claims description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims 1
- 239000011799 hole material Substances 0.000 claims 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 claims 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 claims 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 abstract description 24
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 14
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 abstract description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 abstract description 4
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 abstract description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 abstract description 2
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 2
- 238000010531 catalytic reduction reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 abstract 1
- 238000003958 fumigation Methods 0.000 abstract 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 abstract 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 16
- 230000008569 process Effects 0.000 description 11
- 229960004756 ethanol Drugs 0.000 description 10
- -1 life Substances 0.000 description 7
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 6
- 230000001603 reducing effect Effects 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 4
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000005518 electrochemistry Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 3
- 239000013335 mesoporous material Substances 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 3
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- WURBVZBTWMNKQT-UHFFFAOYSA-N 1-(4-chlorophenoxy)-3,3-dimethyl-1-(1,2,4-triazol-1-yl)butan-2-one Chemical compound C1=NC=NN1C(C(=O)C(C)(C)C)OC1=CC=C(Cl)C=C1 WURBVZBTWMNKQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002554 Fe(NO3)3·9H2O Inorganic materials 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MMDJDBSEMBIJBB-UHFFFAOYSA-N [O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[NH6+3] Chemical compound [O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[NH6+3] MMDJDBSEMBIJBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 description 2
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 206010021143 Hypoxia Diseases 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M Nitrite anion Chemical compound [O-]N=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical class CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004176 ammonification Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011953 bioanalysis Methods 0.000 description 1
- 230000001925 catabolic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QSQUFRGBXGXOHF-UHFFFAOYSA-N cobalt(III) nitrate Inorganic materials [Co].O[N+]([O-])=O.O[N+]([O-])=O.O[N+]([O-])=O QSQUFRGBXGXOHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 1
- 229960000935 dehydrated alcohol Drugs 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000012851 eutrophication Methods 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 238000009432 framing Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007954 hypoxia Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 235000000396 iron Nutrition 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 208000005135 methemoglobinemia Diseases 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 239000008239 natural water Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229920001992 poloxamer 407 Polymers 0.000 description 1
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 230000001698 pyrogenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000010025 steaming Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 239000001117 sulphuric acid Substances 0.000 description 1
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 229920000428 triblock copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/74—Iron group metals
- B01J23/745—Iron
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/74—Iron group metals
- B01J23/75—Cobalt
-
- B01J35/50—
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/467—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction
- C02F1/4676—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction by electroreduction
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
- C02F2101/16—Nitrogen compounds, e.g. ammonia
Abstract
本发明涉及一种高分散纳米金属单质/碳复合材料制备方法及其电催化应用,合成具有高比表面的有序介孔碳粉末材料;氧化处理该材料,得到表面具有亲水基团且高比表面的介孔碳;通过浸渍法将金属前驱体灌注,并用氨气熏蒸的方法将其转化为氢氧化物固定在介孔限域孔道中;在H2下高温还原,最终得到高度分散纳米金属单质/介孔碳复合材料。以零价铁/介孔碳为例,将该复合材料作为工作电极,采用三电极电化学方法,通过电催化还原并去除水体中的硝酸盐。本发明得到的复合材料,单质金属纳米颗粒小,且均匀分散于碳基底的孔道中,制备过程中容易控制金属的晶化程度和负载量;制成电极片后,对硝酸盐的处理效率高,氮气的选择性提高,稳定性好,无金属离子溶出等二次污染。
Description
技术领域
本发明提供了一种使用电催化还原去除水体中硝酸盐的纳米复合材料制备方法及其应用,属于污染物控制去除领域,涉及一种介孔碳负载高含量、高分散性金属单质纳米颗粒材料的制备方法。
背景技术
随着经济的快速发展,大量氮素化肥的使用,生活、工业废水和污泥的不合理处置,许多国家和地区的地表水和地下水中硝酸盐含量日益增加,已经成为一个相当普遍而严重的环境问题。自然水体中氮元素的升高会造成水体富营养化并爆发水华,同时饮用水源中过多的硝酸盐的摄入,在人体中会被转化为亚硝酸盐,从而诱导高铁血红蛋白血症,严重时会造成缺氧死亡。世界卫生组织在饮用水水质标准中规定饮用水中NO3-N浓度不超过10 mg/L。因此,有效的控制和处理高硝酸盐污染的水源成为当务之急。
目前去除水体中硝酸盐的方法主要有物理、化学和生物法。相比较来说,物理法去除硝酸盐不具有选择性,污染物并没有真正降解,只是发生了转移或浓缩;常用的生物反硝化法通过微生物的还原作用将硝酸盐转化为氮气,但该方法抗冲击负荷能力差,工艺复杂,同时存在二次污染等问题;化学还原法主要包括金属单质还原法、催化还原和电化学法。金属单质还原法主要是以铁、铝、锌等金属单质为还原剂,存在的问题在于反应的产物难以转化为无害的氮气,并且会产生金属离子等的二次污染。而催化还原以单金属或双金属作为催化剂来还原硝酸盐,但通常需要使用氢气作为还原剂,而氢气在常压下溶解度小,使用安全性不佳。电化学还原法利用电子为还原剂,近年来得到研究人员的广泛关注。通常电化学常与贵金属催化剂结合使用,而电化学方法与非贵金属单质结合使用进行催化还原的应用仍有开发潜力。
铁是一种廉价易得的金属。纳米零价铁因其颗粒尺寸小、还原活性强,已经广泛应用于水体中各类污染物去除的研究。结合纳米零价铁和电化学方法的优势,同时使用对硝酸盐进行催化还原可以协同提高其去除能力。然而由于大的比表面和磁性,纳米零价铁非常容易团聚,大大降低了其有效活性位,并且过程中将材料释放在环境中存在一定的纳米毒性。因此将纳米零价铁负载在一定的载体上,从而既能高度分散纳米颗粒以防止团聚,增加其比表面和活性位,又能固定金属减少二次污染。有序介孔材料是一类孔径在2~50 nm的材料,作为新型的纳米材料载体,有其独特优势。尤其是有序介孔碳材料,具有大的比表面积和孔体积,孔径分布均一且在纳米尺度上连续可调,孔道结构从一维到三维可调并规则有序,形貌可控,骨架结构稳定,环境友好等优点。介孔碳在水体中非常稳定,其介孔孔道可以作为纳米颗粒的限域空间,负载、分散和固定颗粒大小均匀的纳米金属颗粒。另外,碳材料是一种良好的导电材料。纳米零价铁颗粒均匀负载在介孔碳的孔道中,同时可以形成微粒子电极。将该复合制成电极的阴极,协同单质催化还原性能和电化学性能,从而提高对硝酸盐的去除率和选择性,同时避免二次污染问题。
以介孔碳为载体分散纳米零价铁的研究已有报道,但通过控制合成得到一种具有小颗粒且均匀分散而又负载量高的纳米零价铁/介孔碳材料,依然是一个具有挑战的问题。从材料制备的角度来说,纳米零价铁通常由液相还原(有强还原能力的试剂如NaBH4),碳热还原,气相还原(还原性气体如H2),热解金属前驱物Fe(CO)5等方法得到。对于纳米零价铁的负载,采用气相还原的方法是一条较好的负载途径。另外,铁前驱物在气相还原过程中的反应过程会造成一定程度的前驱物物种迁移和团聚,因此仍然需要一定技术的引入改善分散性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高分散性、稳定性好、高反应活性的纳米金属单质/碳复合材料,以纳米零价铁/介孔碳为例,将该复合材料制成电极片,结合电催化脱硝法,还原去除水体中的硝酸盐。
本发明所提出制备的纳米金属单质/介孔碳复合材料,由介孔碳提供稳定的且可导电的载体,具有大的比表面积;同时由于介孔碳孔道的限域作用,单质金属颗粒尺寸均一,晶化程度可以通过焙烧温度和时间控制,金属含量在1 ~ 70 wt%之间可调。
本发明提出的一种高分散纳米金属单质/碳复合材料可控制备方法,具体步骤如下:
(1)合成具有高比表面的有序介孔碳粉末材料;
(2)将氧化剂配置为溶液,与步骤(1)得到的有序介孔碳粉末材料混合搅拌,30~120℃水浴下,搅拌0.5~24小时;冷却、过滤;在60℃下真空干燥,得到表面氧化的介孔碳材料;
(3)将步骤(2)得到的表面氧化的介孔碳材料分散在乙醇中;同时将金属前驱物溶解在乙醇中配置成20 wt%的溶液;接着将以上两种溶液混合、搅拌,使金属前驱物浸渍到介孔碳材料孔道中,在通风橱中直至乙醇挥发干;将得到的灌注了金属前驱物的介孔碳材料放入小玻璃管中,小玻璃管置于装有14 wt%氨水溶液的聚四氟乙烯瓶中,保持固体样品与氨水不直接接触,密封后60℃处理3小时;用水和乙醇洗涤、过滤去除样品表面可溶解杂质,得到负载该金属氢氧化物的介孔碳材料;
(4)将步骤(3)得到的金属氢氧化物的介孔碳材料放入管式炉中,H2/N2气氛下高温焙烧,得到纳米金属单质/介孔碳复合材料。
本发明中,步骤(1)中所述的有序介孔碳粉末材料为:软模板法合成的FDU系列(FDU-14、FDU-15、FDU-16、FDU-18)或硬模板合成的CMK系列(CMK-3、CMK-5)等的一种或者几种,或活性炭、或碳纳米管中的一种或者几种。
本发明中,步骤(2)中所述氧化剂为硝酸、双氧水、高锰酸钾或过硫酸铵中的一种或者几种,所述氧化剂的浓度为0.5~2 M(0.5~2.0 M硫酸酸化)。
本发明中,步骤(3)中所述金属前驱物是硝酸铁、硝酸钴、硝酸镍的一种;纳米金属单质的负载量可通过改变金属前驱物的添加量或者通过二次或三次灌注控制得到。
本发明中,步骤(3)中将金属前驱物浸渍到介孔碳材料的孔道中后,需使用氨气熏蒸将其转化为金属的氢氧化物固定在所述孔道中。
本发明中,步骤(4)中所用H2/N2气氛下为含10%氢气的氮气气氛,高温焙烧温度为200~600℃,焙烧时间为0.5~4 h,控制H2/N2气体流速为25~200 mL/min,升温速率为1°/min。
本发明中,制备得到的纳米金属单质/碳复合材料的比表面积为600~1200 cm3/g,金属纳米颗粒为单一零价态单质,且均匀分散在介孔碳限域孔道中,金属纳米颗粒粒径为3~8 nm。
本发明所述制备方法得到的纳米金属单质/碳复合材料在电催化还原中的应用,以零价铁/碳复合材料为例,将纳米零价铁/碳复合材料制成工作电极,采用三电极电化学方法,通过电催化还原水体中的硝酸盐污染物。
本发明中,所述的工作电极按照零价铁/碳复合材料:炭黑:溶解在N-甲基吡咯烷酮的PVDF(10 g/L)=80 wt%:10 wt%:10 wt%的比例混合均匀,涂布于泡沫镍(1 cm×1 cm)上,烘箱40~60℃干燥4~8小时,真空烘箱中120~140℃干燥8~12小时,在20 Mpa压力下压制得到;涂布于工作电极上的复合材料的用量为3~5 mg,铂电极作为对电极,饱和甘汞电极为参比电极;电压-0.4~-4.0 V,反应1~24小时。
本发明中,所述的水体中含硝酸盐初始浓度为20~500 mg/L,电解质为氯化钠、硫酸钠、盐酸或氢氧化钠中的一种或几种,pH值为2~13。
本发明具有如下有益效果在于:
(1)本发明提供了一种纳米金属单质/介孔碳复合材料的制备方法。该制备方法通过采用具有高比表面,孔道三维连通的介孔碳作为负载基底,通过后灌注金属前驱体并氨化再氢气还原的方法,得到高负载量、高度分散、颗粒大小均一稳定、金属含量可调的复合材料。
(2)本发明以纳米零价铁/碳复合材料作为电化学的阴极,提供的该种应用协同利用了非贵金属单质催化还原和电化学还原的优势,提高对水体中硝酸盐污染物的去除效率。
(3)上述复合材料在电催化还原硝酸盐的过程中,反应活性高,对氮气的选择性高,稳定性好,不易脱落,减少了二次污染物的生成。
附图说明
图1 纳米零价铁/介孔碳复合材料的透射电镜(TEM)照片,由实施例2制得。
图2纳米零价铁/介孔碳复合材料电催化还原去除硝酸盐的循环使用性能,使用实施例8材料得到。
具体实施方式
下面通过实施例进一步说明本发明。
实施例1
酚醛树脂和表面氧化有序介孔碳材料的制备:首先将12.0 g苯酚在40~42℃水浴中熔融,加入2.52 g 20%(质量百分浓度)的NaOH水溶液,搅拌10分钟,再加入20.4 g甲醛溶液(37 wt%),在70~75℃下回流反应1小时,冷却到室温。用0.6 M的HCl调节溶液pH至中性。将该溶液体系置于45℃水浴中减压蒸馏1~2小时,得到14.1 g酚醛树脂(分子量200~500)。将其溶解到56.2 g无水乙醇中,离心去除NaCl晶体,配置成质量分数为20%的浅棕色酚醛树脂预聚体乙醇溶液,备用。将1.6 g 非离子表面活性剂聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物(Pluronic F127)和1.0 g 0.2 M HCl加入到8.0 g乙醇中,在40℃下搅拌l小时得到澄清溶液。然后加入2.08 g 正硅酸四乙酯和5.0 g 20 wt%的酚醛树脂预聚体乙醇溶液,并继续搅拌2小时。将混合均匀的淡黄色溶液转移到玻璃培养皿中,室温下放置挥发8小时,经100℃干燥,冷却。将得到的橙黄色薄膜材料从培养皿上刮下,适当研磨后,在氮气气氛下以2 ℃/min加热到900℃并保持2小时。将得到的黑色粉末浸泡在过量的10 wt%的HF溶液中,搅拌过夜,除去二氧化硅组分,经过滤、洗涤并干燥后得到高比表面的粉末介孔碳材料。接着配置1.0 M H2SO4酸化的1 M硝酸溶液,将得到的介孔碳材料混合并搅拌,在30℃下水浴搅拌6小时,过滤。在60℃下真空干燥,最终得到表面氧化的粉末介孔碳材料。
实施例2
零价铁负载介孔碳材料的制备:将0.6 g表面氧化的介孔碳材料搅拌分散在8.0 g乙醇中;同时将0.9 g Fe(NO3)3·9H2O溶解在乙醇中配置成质量分数为20 wt%的溶液,并加入0.5 mL 0.2 M HCl抑制Fe(NO3)3·9H2O的水解。将溶解好的溶液加入到碳的乙醇分散体系,继续搅拌,在通风橱中直至乙醇挥发干。将得到的复合材料放入小玻璃管中,玻璃管置于装有14 wt%氨水溶液的聚四氟乙烯瓶中,保持样品与氨水不直接接触,密封后60℃处理3小时,冷却,用水和乙醇洗涤、过滤去除样品表面可溶解杂质,得到负载Fe(OH)3的介孔碳材料。将该复合材料放入真空烘箱60℃干燥,再放入管式炉,纯H2/N2(1:10)气氛下400℃焙烧2小时,最后得到零价铁/介孔碳复合材料(所得材料透射电镜见图1)。
实施例3
钴负载介孔碳材料的制备:制备方法如实施例2,所不同的是材料制备过程中加入1.0g Co(NO3)3·9H2O溶解在乙醇中配置成质量分数为20 wt%的溶液
实施例4
电催化方法去除硝酸盐:首先将纳米零价铁/介孔碳复合材料制成工作电极。将复合材料、炭黑和溶解在N-甲基吡咯烷酮的PVDF(10 g/L)按8:1:1的质量比完全混合成黑色浆状,涂布于泡沫镍上(1 cm×1 cm),放入烘箱40℃干燥5小时,再放入真空烘箱中120℃干燥8小时,在20 Mpa压力下压制2分钟,得到工作电极片。电极上涂布的材料约3 mg/cm2。铂电极作为对电极,饱和甘汞电极为参比电极,采用三电极方法,处理含硝酸盐的废水。配水为100mg/L硝态氮,0.02 mol/L氯化钠。在-1.3 V电压下进行电化学脱硝反应,反应24小时后,检测溶液中的NO3 -、NO2 -和NH4 +,可计算得到硝酸盐的去除率、N2转化率和单位质量复合材料的处理容量(结果见表1)。
实施例5纳米零价铁/碳复合材料的制备和将该复合材料作为电极催化还原去除水中硝酸盐的方法如实施例1,2,4所不同的是材料制备过程中氢气的焙烧温度为600℃,焙烧时间1小时。
实施例6
纳米零价铁/碳复合材料的制备和将该复合材料作为电极催化还原去除水中硝酸盐的方法如实施例1,2,4所不同的是材料制备过程中铁的负载量为实施例2中的三分之一,即0.3 g Fe(NO3)3·9H2O溶解在乙醇中配置成质量分数为10 wt%的溶液。
实施例7
纳米零价铁/碳复合材料的制备和将该复合材料作为电极催化还原去除水中硝酸盐的方法如实施例1,2,4所不同的是去除硝酸盐过程中配水为50 mg/L硝态氮。
实施例8
纳米零价铁/碳复合材料的制备和将该复合材料作为电极催化还原去除水中硝酸盐的方法如实施例1,2,4所不同的是去除硝酸盐过程中,重复使用同一工作电极片,电解4次以得到循环使用性能;去除硝酸盐过程中配水为50 mg/L硝态氮(见图2)。
表1为是实施例4-7中制备的纳米零价铁/碳复合材料电化学还原硝酸盐的去除效率、N2选择性及其单位质量去除容量。
表1
实施例 | 去除率(%) | N2选择性(%) | 去除容量(mg/g) |
实施例4 | 30.5 | 85 | 435 |
实施例5 | 33.5 | 82 | 340 |
实施例6 | 16.8 | 65 | 64 |
实施例7 | 29.5 | 75 | 235 |
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改,并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此,本发明不限于这里的实施例,本领域技术人员根据本发明的揭示,不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高分散纳米金属单质/碳复合材料可控制备方法,其特征在于具体步骤如下:
(1)合成具有高比表面的有序介孔碳粉末材料;
(2)将氧化剂配置为溶液,与步骤(1)得到的有序介孔碳粉末材料混合搅拌,30~120℃水浴下,搅拌0.5~24小时;冷却、过滤;在60℃下真空干燥,得到表面氧化的介孔碳材料;
(3)将步骤(2)得到的表面氧化的介孔碳材料分散在乙醇中;
(4)将金属前驱物溶解在乙醇中配置成20 wt%的溶液;
(5)将步骤(3)和步骤(4)得到的溶液混合、搅拌,使金属前驱物浸渍到介孔碳材料孔道中,在通风橱中直至乙醇挥发干,得到了灌注了金属前驱物的介孔碳材料;
(6)将步骤(5)得到的灌注了金属前驱物的介孔碳材料放入小玻璃管中,小玻璃管置于装有14 wt%氨水溶液的聚四氟乙烯瓶中,保持固体样品与氨水不直接接触,密封后60℃处理3小时;用水和乙醇洗涤、过滤去除样品表面可溶解杂质,得到负载该金属氢氧化物的介孔碳材料;
(7)将步骤(6)得到的金属氢氧化物的介孔碳材料放入管式炉中,H2/N2气氛下高温焙烧,得到纳米金属单质/介孔碳复合材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述的有序介孔碳粉末材料为:软模板法合成的FDU系列或硬模板合成的CMK系列的一种或者几种,或活性炭、或碳纳米管中的一种或者几种。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(2)中所述氧化剂为硝酸、双氧水、高锰酸钾或过硫酸铵中的一种或者几种,所述氧化剂的浓度为0.5~2 M。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(3)中所述金属前驱物是硝酸铁、硝酸钴、硝酸镍的一种;纳米金属单质的负载量通过改变金属前驱物的添加量或者通过二次或三次灌注控制得到。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(3)中将金属前驱物浸渍到介孔碳材料的孔道中后,需使用氨气熏蒸将其转化为金属的氢氧化物固定在所述孔道中。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(4)中所用H2/N2气氛下为含10%氢气的氮气气氛,高温焙烧温度为200~600℃,焙烧时间为0.5~4 h,控制H2/N2气体流速为25~200 mL/min,升温速率为1°/min。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:制备得到的纳米金属单质/碳复合材料的比表面积为600~1200 cm3/g,金属纳米颗粒为单一零价态单质,且均匀分散在介孔碳限域孔道中,金属纳米颗粒粒径为3~8 nm。
8.一种如权利要求1-7中任一制备方法得到的纳米金属单质/碳复合材料在电催化还原中的应用,其特征在于:将纳米零价铁/碳复合材料制成工作电极,采用三电极电化学方法,通过电催化还原水体中的硝酸盐污染物。
9.根据权利要求8所述的应用,其特征在于:所述的工作电极按照零价铁/碳复合材料:炭黑:溶解在N-甲基吡咯烷酮的PVDF(10 g/L)=80 wt%:10 wt%:10 wt%的比例混合均匀,涂布于泡沫镍(1 cm×1 cm)上,烘箱40~60℃干燥4~8小时,真空烘箱中120~140℃干燥8~12小时,在20 Mpa压力下压制得到;涂布于工作电极上的复合材料的用量为3~5 mg,铂电极作为对电极,饱和甘汞电极为参比电极;电压-0.4~-4.0 V,反应1~24小时。
10.根据权利要求8所述的应用,其特征在于:所述的水体中含硝酸盐初始浓度为20~500 mg/L,电解质为氯化钠、硫酸钠、盐酸或氢氧化钠中的一种或几种,pH值为2~13。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610358771.7A CN106040239B (zh) | 2016-05-27 | 2016-05-27 | 一种高分散纳米金属单质/碳复合材料可控制备方法及其电催化应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610358771.7A CN106040239B (zh) | 2016-05-27 | 2016-05-27 | 一种高分散纳米金属单质/碳复合材料可控制备方法及其电催化应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106040239A true CN106040239A (zh) | 2016-10-26 |
CN106040239B CN106040239B (zh) | 2018-12-04 |
Family
ID=57174610
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610358771.7A Active CN106040239B (zh) | 2016-05-27 | 2016-05-27 | 一种高分散纳米金属单质/碳复合材料可控制备方法及其电催化应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106040239B (zh) |
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107585833A (zh) * | 2017-10-09 | 2018-01-16 | 北京林业大学 | 零价钴活性炭基催化颗粒电极的制备方法及应用 |
CN108176402A (zh) * | 2018-02-09 | 2018-06-19 | 西北工业大学 | 负载型高分散易再生铁基Fenton反应催化剂的制备方法 |
CN108355610A (zh) * | 2018-02-09 | 2018-08-03 | 河南工业大学 | 一种介孔碳负载零价铁复合材料的制备及应用于活化过硫酸盐降解磺胺二甲基嘧啶的方法 |
CN108585125A (zh) * | 2018-04-04 | 2018-09-28 | 南京大学 | 还原水中硝态氮的碳基铜镍复合电极、制备方法及其应用 |
CN109133001A (zh) * | 2018-08-23 | 2019-01-04 | 杭州氢源素生物科技有限公司 | 一种金属粉和酸化活性炭复合制氢材料 |
CN109622004A (zh) * | 2018-09-26 | 2019-04-16 | 同济大学 | 一种用于电催化的铁系金属/氮/碳复合材料的制备方法及其应用 |
CN109732096A (zh) * | 2019-02-01 | 2019-05-10 | 东南大学 | 一种金属纳米颗粒的制备方法 |
CN109894111A (zh) * | 2019-02-20 | 2019-06-18 | 浙江大学 | 一种高效分散钼基催化剂的制备方法及其应用 |
CN110124735A (zh) * | 2019-06-04 | 2019-08-16 | 中钢集团鞍山热能研究院有限公司 | 一种亲水导电性水凝胶阴极催化膜及其制备方法和应用 |
CN110237847A (zh) * | 2019-07-22 | 2019-09-17 | 清华大学 | 电催化剂、电极及其制备方法和用途 |
CN110280300A (zh) * | 2019-06-13 | 2019-09-27 | 中国科学技术大学 | 一种负载锰氧化物有序介孔碳复合材料的制备方法及应用 |
CN111170308A (zh) * | 2020-01-19 | 2020-05-19 | 贵州中医药大学 | 壳聚糖-f127二元体系制备球形亲水纳米介孔碳材料的方法 |
CN112452327A (zh) * | 2020-11-25 | 2021-03-09 | 同济大学 | 一种铁基双层介孔硅-碳微球纳米复合材料及其制备方法和应用 |
CN113083308A (zh) * | 2021-04-12 | 2021-07-09 | 中国矿业大学 | 一种高比表面积亲水性活性炭为载体的镍基催化剂在催化加氢水解方面的应用 |
CN113233551A (zh) * | 2021-05-20 | 2021-08-10 | 燕山大学 | 一种催化还原硝酸盐电极的制备方法及其资源化利用技术 |
CN116040752A (zh) * | 2022-10-18 | 2023-05-02 | 青岛农业大学 | 一种生物炭电极的制备方法及其应用 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103240423A (zh) * | 2013-05-13 | 2013-08-14 | 山东大学 | 有序介孔碳负载纳米零价铁复合材料的制备方法 |
CN103466719A (zh) * | 2013-09-22 | 2013-12-25 | 南京理工大学 | 一种在有序介孔碳基体中负载铁状态可控的纳米复合材料的制备方法 |
-
2016
- 2016-05-27 CN CN201610358771.7A patent/CN106040239B/zh active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103240423A (zh) * | 2013-05-13 | 2013-08-14 | 山东大学 | 有序介孔碳负载纳米零价铁复合材料的制备方法 |
CN103466719A (zh) * | 2013-09-22 | 2013-12-25 | 南京理工大学 | 一种在有序介孔碳基体中负载铁状态可控的纳米复合材料的制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
PAUL WESTERHOFF: "Reduction of nitrate,bromate,and chlorate by zero valent iron(Fe0)", 《JOURNAL OF ENVIRONMENTAL ENGINEERING》 * |
张懿文: "铁碳微电解法去除饮用水中硝酸盐的研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技II辑》 * |
Cited By (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107585833A (zh) * | 2017-10-09 | 2018-01-16 | 北京林业大学 | 零价钴活性炭基催化颗粒电极的制备方法及应用 |
CN107585833B (zh) * | 2017-10-09 | 2020-09-18 | 北京林业大学 | 零价钴活性炭基催化颗粒电极的制备方法及应用 |
CN108176402A (zh) * | 2018-02-09 | 2018-06-19 | 西北工业大学 | 负载型高分散易再生铁基Fenton反应催化剂的制备方法 |
CN108355610A (zh) * | 2018-02-09 | 2018-08-03 | 河南工业大学 | 一种介孔碳负载零价铁复合材料的制备及应用于活化过硫酸盐降解磺胺二甲基嘧啶的方法 |
CN108585125A (zh) * | 2018-04-04 | 2018-09-28 | 南京大学 | 还原水中硝态氮的碳基铜镍复合电极、制备方法及其应用 |
CN108585125B (zh) * | 2018-04-04 | 2020-12-04 | 南京大学 | 还原水中硝态氮的碳基铜镍复合电极、制备方法及其应用 |
CN109133001A (zh) * | 2018-08-23 | 2019-01-04 | 杭州氢源素生物科技有限公司 | 一种金属粉和酸化活性炭复合制氢材料 |
CN109622004A (zh) * | 2018-09-26 | 2019-04-16 | 同济大学 | 一种用于电催化的铁系金属/氮/碳复合材料的制备方法及其应用 |
CN109622004B (zh) * | 2018-09-26 | 2020-05-29 | 同济大学 | 一种用于电催化的铁系金属/氮/碳复合材料的制备方法及其应用 |
CN109732096A (zh) * | 2019-02-01 | 2019-05-10 | 东南大学 | 一种金属纳米颗粒的制备方法 |
CN109732096B (zh) * | 2019-02-01 | 2022-01-28 | 东南大学 | 一种金属纳米颗粒的制备方法 |
CN109894111A (zh) * | 2019-02-20 | 2019-06-18 | 浙江大学 | 一种高效分散钼基催化剂的制备方法及其应用 |
CN110124735B (zh) * | 2019-06-04 | 2021-11-12 | 中钢集团鞍山热能研究院有限公司 | 一种亲水导电性水凝胶阴极催化膜及其制备方法和应用 |
CN110124735A (zh) * | 2019-06-04 | 2019-08-16 | 中钢集团鞍山热能研究院有限公司 | 一种亲水导电性水凝胶阴极催化膜及其制备方法和应用 |
CN110280300A (zh) * | 2019-06-13 | 2019-09-27 | 中国科学技术大学 | 一种负载锰氧化物有序介孔碳复合材料的制备方法及应用 |
CN110237847A (zh) * | 2019-07-22 | 2019-09-17 | 清华大学 | 电催化剂、电极及其制备方法和用途 |
CN111170308A (zh) * | 2020-01-19 | 2020-05-19 | 贵州中医药大学 | 壳聚糖-f127二元体系制备球形亲水纳米介孔碳材料的方法 |
CN112452327A (zh) * | 2020-11-25 | 2021-03-09 | 同济大学 | 一种铁基双层介孔硅-碳微球纳米复合材料及其制备方法和应用 |
CN113083308A (zh) * | 2021-04-12 | 2021-07-09 | 中国矿业大学 | 一种高比表面积亲水性活性炭为载体的镍基催化剂在催化加氢水解方面的应用 |
CN113083308B (zh) * | 2021-04-12 | 2021-11-05 | 中国矿业大学 | 一种高比表面积亲水性活性炭为载体的镍基催化剂在催化加氢水解方面的应用 |
CN113233551A (zh) * | 2021-05-20 | 2021-08-10 | 燕山大学 | 一种催化还原硝酸盐电极的制备方法及其资源化利用技术 |
CN113233551B (zh) * | 2021-05-20 | 2022-07-01 | 燕山大学 | 一种催化还原硝酸盐电极的制备方法及其资源化利用技术 |
CN116040752A (zh) * | 2022-10-18 | 2023-05-02 | 青岛农业大学 | 一种生物炭电极的制备方法及其应用 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106040239B (zh) | 2018-12-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106040239A (zh) | 一种高分散纳米金属单质/碳复合材料可控制备方法及其电催化应用 | |
Xiao et al. | Bimetal MOF derived mesocrystal ZnCo2O4 on rGO with High performance in visible-light photocatalytic NO oxidization | |
Hu et al. | Photocatalytic oxygen reduction to hydrogen peroxide over copper doped graphitic carbon nitride hollow microsphere: the effect of Cu (I)-N active sites | |
Yang et al. | Photo-thermal synergy for boosting photo-Fenton activity with rGO-ZnFe2O4: Novel photo-activation process and mechanism toward environment remediation | |
CN110444776B (zh) | 一种非贵金属氮掺杂mof双效电催化剂及其制备方法 | |
JP6843414B1 (ja) | 黒鉛化基窒素錯体化のFe(III)−Fe▲0▼触媒の調製方法 | |
CN101711981B (zh) | 一种处理水中含氯有机物的钯催化剂及其制备方法 | |
CN107020144B (zh) | 磁性氮掺杂还原氧化石墨烯复合催化剂及其制备方法和应用 | |
US11306403B2 (en) | Copper-palladium-loaded mesoporous silicon carbide-based catalyst, preparation method and application thereof | |
CN107118477B (zh) | 一种碳包覆金属纳米颗粒负载pvdf膜及其制备方法和应用 | |
CN110694619B (zh) | 负载铂和钌双金属的氧化锆纳米管复合材料及其制备方法与在低温热催化处理甲苯中的应用 | |
Rasheed et al. | Synthesis and studies of ZnO doped with g-C3N4 nanocomposites for the degradation of tetracycline hydrochloride under the visible light irradiation | |
CN108927185A (zh) | 一种杂原子掺杂碳纳米管负载磷化铁纳米粒子的氧还原催化剂及其制备方法 | |
Xie et al. | Fabrication of an FAPbBr3/g-C3N4 heterojunction to enhance NO removal efficiency under visible-light irradiation | |
Shahzeydi et al. | Immobilization of N-doped carbon porous networks containing copper nanoparticles on carbon felt fibers for catalytic applications | |
CN109622005A (zh) | 一种多孔碳负载型含氮双金属催化剂的制备方法及其电化学应用 | |
CN109433190B (zh) | 负载铂纳米粒子的介孔氧化锆纳米管复合材料及其制备方法与在持续处理有机废气中的应用 | |
CN107597143A (zh) | 一种金属纳米颗粒均匀嵌入介孔碳球内部结构的电催化剂的可控制备方法 | |
CN102101051B (zh) | 一种能降解氮氧化物的碳纳米管负载型纳米光催化材料的制备方法 | |
Gupta et al. | Conversion of CO2 to formate using activated carbon fiber-supported g-C3N4-NiCoWO4 photoanode in a microbial electrosynthesis system | |
Niu et al. | Salt-sealing-pyrolysis derived Ag/ZnO@ C hollow structures towards efficient photo-oxidation of organic dye and water-born bacteria | |
Nisha et al. | Cu doped graphitic C3N4 for p-nitrophenol reduction and sensing applications | |
CN105665024A (zh) | 一种去除水体硝酸盐的双金属催化剂PdCu-BTC的制备方法及其应用 | |
CN109499563A (zh) | 一种氧化锌-活性炭复合催化剂的制备方法 | |
Wang et al. | One-step hydrothermal synthesis of Bi2WxMo1-xO6 solid solution with adjustable energy band coupling with g-C3N4: 2D/2D Z-scheme heterojunction for enhanced photocatalytic HCHO degradation under indoor conditions |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |