[发明专利]一种铜铝类水滑石/掺氮碳纤维复合催化剂的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种铜铝类水滑石/掺氮碳纤维复合催化剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

第一步，氮掺杂活性碳纤维的制备：将碳纤维置于浓度为98%的浓硝酸溶液中酸化3h，再加入含氮材料，搅拌1~3h后，缓慢滴加溶有等摩尔质量的过硫酸铵的1mol/L的HCl溶液，反应3~6h，抽滤，经0.1mol/L的HCl溶液洗涤，干燥，得到氮掺杂活性碳纤维；

第二步，混合盐溶液的制备：将硝酸铜和硝酸铝按比例溶解于蒸馏水中，得到铜铝混合盐溶液；

第三步，前驱体的制备：向装有氮掺杂活性碳纤维中，同时添加铜铝混合盐溶液和沉淀剂，使体系在pH为4~7的条件下进行，得到悬浮液，将悬浮液在90~120℃下水热釜中晶化2~5h后，再洗涤抽滤至中性，在80~100℃下真空干燥箱中干燥10~12h，得到前驱体；

第四步，铜铝类水滑石/掺氮碳纤维复合催化剂的制备：将前驱体在管式炉中200~400℃下焙烧2~5h，得到铜铝类水滑石/掺氮碳纤维复合催化剂。

2.根据权利要求1所述的一种铜铝类水滑石/掺氮碳纤维复合催化剂的制备方法，其特征在于：第一步中所述碳纤维的碳含量大于99%。

3.根据权利要求1所述的一种铜铝类水滑石/掺氮碳纤维复合催化剂的制备方法，其特征在于：第一步中所述含氮材料包括乙二胺、三聚氰胺、二甲基甲酰胺、二氰二胺和间苯二胺中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的一种铜铝类水滑石/掺氮碳纤维复合催化剂的制备方法，其特征在于：第一步中所述溶有等摩尔质量的过硫酸铵的1mol/L的HCl溶液的体积和碳纤维的质量比为40~60mL：1~2.5g。

5.根据权利要求1所述的一种铜铝类水滑石/掺氮碳纤维复合催化剂的制备方法，其特征在于：第三步中所述沉淀剂包括摩尔比为2:1的NaOH和Na₂CO₃。

6.根据权利要求1所述的一种铜铝类水滑石/掺氮碳纤维复合催化剂的制备方法，其特征在于：所述碳纤维、含氮材料、铜铝混合盐溶液中铜和铜铝混合盐溶液中铝的摩尔比为0.5~2:1~4:0.1~4:0.5~2。

7.一种如权利要求1~6任意一项所述的铜铝类水滑石/掺氮碳纤维复合催化剂应用于处理废水中酚类污染物。