CN115779897B - 一种利用电催化降解水中有机污染物的双金属纳米材料的制备及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用电催化降解水中有机污染物的双金属纳米材料的制备及应用，此方法克服了催化剂降解性能低的问题，可大大提高废水处理的效率。本发明根据双金属电子效应和合金化效应，引入一种金属对另一种金属进行调控提高催化性能，并对金属催化剂结构改性，在电催化下降解水中有机污染物。本发明材料制备方法过程简单、操作方便、稳定性高，为高效、环保的降解有机污染物提供了一项可行之策。
Description
【技术领域】
本发明提供了一种利用电催化降解水中有机污染物的应用，涉及一种双金属纳米材料制备方法，属于新型功能材料制备及应用技术领域。
【背景技术】
随着工业进步和社会发展，人口资源环境的压力加大，我国水污染问题日趋严重。因此近年来水质净化逐渐成为焦点问题。为了实现水中污染物的高效降解，一系列的新材料和新方法被开发出来。电催化是一种新兴水处理技术，具有成本低、效率高、易操作等优点而备受关注。
【发明内容】
[要解决的技术问题]
本发明的目的是针对现有双金属催化剂催化活性低等缺点，提出一种利用电催化降解水中有机污染物的应用，结合双金属之间的电子和合金化效应，显著增强材料的电催化活性。
为了达到此目的，本发明所述的一种利用电催化降解水中有机污染物的应用，其技术方案及步骤如下：
[技术方案]
本发明是通过下述技术方案实现的。
(1)双金属纳米材料的制备：
1)将10～100mg的抗坏血酸和0.1～1g的聚乙烯吡咯烷酮，置于30ml玻璃瓶中，加入2～5ml有机溶剂超声30～60min；
2)称取30～70mg的金属羰基化合物，置于1)的溶液中超声30～60min使之溶解，滴加0.1M的三氯化锇0.4～0.5mL和0.1M的四氯钯钠0.02～0.1mL；
3)将步骤2)得到的溶液置于油浴中100～140℃之间反应5～8h；
4)将反应完成的材料用水和无水乙醇洗涤3～5次，离心取沉积物；
(2)利用电催化降解水中有机污染物的应用
取1～50L有机废水，使(1)制备的双金属纳米材料在电解槽与废水充分接触，利用电催化降解水中有机污染物，取反应液3～5mL，测定有机污染物的浓度。
所述有机溶剂可以是DMF、苯胺、DETA、乙二胺中的一种
所述的金属羰基化合物为Mo(CO)6、W(CO)6、Cr(CO)6中的一种。
所述双金属纳米材料的形式可以为颗粒、线状、带状。
[有益效果]
本发明与现有技术相比，主要有以下有益效果：
(1)本发明提供的双金属纳米材料的制备方法简单，具有超高电催化活性，能够快速降解水中有机污染物，稳定性高，无二次污染。
【附图说明】
图1是本发明制备的PdOs的透射电镜照片。
图2是本发明制备的PdOs降解有机污染物曲线图。
【具体实施方式】
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例，详细说明如下。
实施例：
(1)PdOs材料的制备：
1)将60mg的抗坏血酸和0.2g的聚乙烯吡咯烷酮，置于30ml玻璃瓶中，加入2mLDMF超声30min；
2)称取30mg的Mo(CO)6，置于1)的溶液中超声60min使之溶解，滴加0.1M的三氯化锇0.4mL和0.1M的四氯钯钠0.03mL；
3)将步骤2)得到的溶液置于油浴中在110℃之间反应7h；
4)将反应完成的材料用水和无水乙醇洗涤3～5次，离心取沉积物；
(2)利用电催化降解水中有机污染物的应用
取50ml有机废水，使(1)制备的PdOs在电解槽与废水充分接触，降解水中有机污染物，取流出液3～5mL，测定有机污染物的浓度。测试结果如附图2所示，由结果可知本发明PdOs对盐酸土霉素、盐酸环丙沙星、罗丹明B、双酚A、亚甲基蓝等污染物均具有较为明显的降解效果，可应用于有机废水等领域的深度处理，可见本发明在水处理领域应用范围广泛。
Claims (4)
1.一种利用电催化降解水中有机污染物的双金属纳米材料的应用，其特征在于双金属纳米材料的制备以及利用电催化的方式降解水中有机污染物，包括以下步骤：
(1)双金属纳米材料的制备：
1)将10～100mg的抗坏血酸和0.1～1g的聚乙烯吡咯烷酮置于30mL玻璃瓶中，加入2～5mL有机溶剂超声30～60min；
2)称取30～70mg的金属羰基化合物，置于1)的溶液中超声30～60min使之溶解，滴加0.1M的三氯化锇0.4～0.5mL和0.1M的四氯钯钠0.02～0.1mL；
3)将步骤2)得到的溶液置于油浴中100～140℃反应5～8h；
4)将反应完成的材料用水和无水乙醇洗涤3～5次，离心取沉积物；
(2)利用电催化降解水中有机污染物的应用
取1～50mL有机废水，使(1)制备的双金属纳米材料在电解槽与废水充分接触，利用电催化降解水中有机污染物，取反应液3～5mL，测定有机污染物的浓度。
2.根据权利要求1所述的一种利用电催化降解水中有机污染物的双金属纳米材料的应用，其特征在于，所述有机溶剂为DMF、苯胺、DETA、乙二胺中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种利用电催化降解水中有机污染物的双金属纳米材料的应用，其特征在于，所述的金属羰基化合物为Mo(CO)6、W(CO)6、Cr(CO)6中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种利用电催化降解水中有机污染物的双金属纳米材料的应用，其特征在于，所述双金属纳米材料的形式为颗粒、线状、带状中的一种。
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