[发明专利]一种用于废水处理的高效氧化催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种用于废水处理的高效氧化催化剂，其特征在于，包括载体和负载在所述载体上的活性组分；所述载体为氮掺杂多孔碳材料，所述活性组分为钴掺杂的纳米氧化钛材料，所述氮掺杂多孔碳材料是以魔芋粉为碳源，以1,10-菲咯啉为氮源形成的具有3D互连分层多孔结构的材料；

其制备方法包括以下步骤：

(1)将魔芋粉和去离子水混合搅拌均匀，然后加入1,10-菲咯啉，搅拌混合，缓慢加入氢氧化钠溶液，边滴加边搅拌，滴加完毕后继续搅拌处理30min，制得水凝胶，将水凝胶洗涤至中性，然后冷冻干燥处理，制得干凝胶，最后将干凝胶在马弗炉内进行煅烧，之后研磨处理，制得氮掺杂多孔碳材料；其中，所述氢氧化钠溶液的浓度为1mol/L，其滴加速度为0.55-1.05ml/min；

(2)将钛酸四丁酯溶于无水乙醇中混合均匀，然后加入硝酸钴，搅拌均匀后，继续加入上述制得的氮掺杂多孔碳材料，缓慢滴加氨水溶液调节溶液的pH为9，然后陈化处理20-25h，之后过滤，干燥，将干燥后的固体研磨后置于马弗炉内煅烧处理，制得高效氧化催化剂；其中，氨水溶液的质量浓度为25％；所述氨水溶液的滴加速度为1-2ml/min。

2.根据权利要求1所述的一种用于废水处理的高效氧化催化剂，其特征在于：步骤(1)中，所述魔芋粉、去离子水、1,10-菲咯啉、氢氧化钠溶液的用量比为(1-2)g：100ml：(0.2-0.5)g：(5-10)ml。

3.根据权利要求1所述的一种用于废水处理的高效氧化催化剂，其特征在于：步骤(1)中，所述煅烧的条件为；首先以3℃/min的速率升温至400℃，保温2h，然后以5℃/min的速率升温至900℃，保温处理2h。

4.根据权利要求1所述的一种用于废水处理的高效氧化催化剂，其特征在于：步骤(2)中，所述钛酸四丁酯、无水乙醇、硝酸钴、氮掺杂多孔碳材料的用量比为(1-2)ml：100ml：(0.5-1)g：(15-20)g。

5.根据权利要求1所述的一种用于废水处理的高效氧化催化剂，其特征在于：步骤(2)中，所述煅烧处理的温度为400-500℃，煅烧处理的时间为2-4h。

6.根据权利要求1所述的一种用于废水处理的高效氧化催化剂，其特征在于：所述高效氧化催化剂的比表面积为2300-2400m²/g，平均孔体积为1.55-1.85cm³/g。