一种铁钼负载的藻基碳材料及其制备方法和应用方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114130402A(43)申请公布日2022.03.04(21)申请号202111418215.1(22)申请日2021.11.26(71)申请人清华大学深圳国际研究生院地址518055广东省深圳市南山区西丽街道深圳大学城清华校区A栋二楼(72)发明人管运涛封世超(74)专利代理机构深圳新创友知识产权代理有限公司44223代理人方艳平(51)Int.Cl.B01J23/881(2006.01)B01J27/24(2006.01)B01J37/08(2006.01)C02F1/72(2006.01)C02F101/30(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图11页(54)发明名称一种铁钼负载的藻基碳材料及其制备方法和应用方法(57)摘要本发明公开了一种铁钼负载的藻基碳材料及其制备方法和应用方法，制备方法包括：S1：将藻粉溶于铁盐中，并搅拌离心得到藻细胞；S2：对步骤S1得到的藻细胞进行碱处理并清洗；S3：将步骤S2得到的藻细胞进行煅烧，得到铁负载藻基碳材料，并进行干燥研磨；S4：将钼盐和步骤S3得到的藻基碳材料分散在溶剂中，并干燥研磨成粉末；S5：将步骤S4得到的粉末再进行煅烧，并将煅烧得到的产物进行清洗研磨得到铁钼负载的藻基碳材料。本发明提出的铁钼负载的藻基碳材料及其制备方法和应用方法，通过氮掺杂和铁钼负载能够高效活化过硫酸盐产生活性物种，提高了对于目标污染物的降解能力，制备方法简单，成本低廉，实现了藻类的资源化处理，有非常好的应用前景。CN114130402ACN114130402A权利要求书1/1页1.一种铁钼负载的藻基碳材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将藻粉溶于铁盐中，并搅拌离心得到藻细胞；S2：对步骤S1得到的藻细胞进行碱处理并清洗；S3：将步骤S2得到的藻细胞进行煅烧，得到铁负载藻基碳材料，并进行干燥研磨；S4：将钼盐和步骤S3得到的藻基碳材料分散在溶剂中，并干燥研磨成粉末；S5：将步骤S4得到的粉末再进行煅烧，并将煅烧得到的产物进行清洗研磨得到铁钼负载的藻基碳材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述藻粉采用小球藻粉、螺旋藻粉和念珠藻粉中的至少一种。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述铁盐采用硫酸铁，铁盐的质量分数为4％‑7％；进一步地，步骤S1中离心步骤的转速为5000～6000转/分钟。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中采用NaOH溶液或者NaHCO3溶液在预设温度下对步骤S1得到的藻细胞进行碱处理并清洗；进一步地，预设温度为75～80℃，时间为2～4小时。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中清洗步骤具体使用超纯水进行冲洗，清洗直到上层清液酸碱度为中性，进一步地，清洗步骤重复8～10次。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S3和步骤S5中煅烧步骤中的保护气体为氮气，煅烧的温度为450～500℃，时间为2～3h，升温速率为2～2.5℃/min。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S4中所述钼盐采用钼酸铵四水合物，进一步地，步骤S4具体为：通过超声将0.2～0.4g钼酸铵四水合物和0.8～1g步骤S3得到的藻基碳材料分散在100mL～200mL乙醇中并进行剧烈搅拌，再干燥研磨成粉末，剧烈搅拌步骤中的温度为70～80℃。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S5中采用乙醇和超纯水对煅烧得到的产物进行清洗；清洗结束后干燥的温度为60～70℃。9.一种铁钼负载的藻基碳材料，其特征在于，采用权利要求1至8任一项所述的制备方法制得。10.一种铁钼负载的藻基碳材料的应用方法，其特征在于，包括：向含有目标污染物的水中加入过硫酸盐和权利要求1至8任一项所述的制备方法制得的铁钼负载的藻基碳材料，充分搅拌反应；进一步地，所述过硫酸盐采用过硫酸氢钾，所述过硫酸盐的浓度为0.1mM～4mM。2CN114130402A说明书1/5页一种铁钼负载的藻基碳材料及其制备方法和应用方法技术领域[0001]本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及一种铁钼负载的藻基碳材料及其制备方法和应用方法。背景技术[0002]湖泊的富营养化一直是近二十年来水环境领域关注的焦点，是人类面临的最大环境问题之一，当河流湖泊中由于富营养化导致微藻大量繁殖时，及时去除微藻生物质仍是最直接有效的方法。通过机械方法收集到的微藻可进一步的进行资源化处理。微藻中富含丰富的营养物质，目前已经在食品、能源、医美等领域得到广泛的应用，在水环境领域的用途还有待进一步去发掘。[0003]高级氧化技术是基于原位产生强氧化性的活性物种，利用产生的活性物进一步与目标污染物作用