[发明专利]体相金属间化合物负载催化剂的制备方法

说明书

本发明公开了体相金属间化合物负载催化剂的制备方法，具体在培养绿萝的营养液中加入钴化合物，绿萝将钴元素吸收，进而将绿萝烧结，制得多孔生物炭，可溶性氯化铜中的铜离子与硝酸镍中的镍离子通过浸渍的方式吸附于生物炭的孔道中，被热解形成铜镍金属间化合物，部分金属铜与生物炭中负载的金属钴形成钴铜金属间化合物，制得催化剂。采用本发明方法制得的催化剂中两种金属间化合物之间相互作用，增加了电子的迁移能力，使制备的催化剂具备高效的催化性能，两种金属间化合物被包覆或负载于生物炭中，提高了催化剂的耐用性，并提高了对水体中有机污染物的去除率，为应用于环境污染控制和能源转化领域的高效、稳定、多功能金属间化合物催化剂提供了新思路。

技术领域

本发明属于环境制备技术领域，具体涉及体相金属间化合物负载催化剂的制备方法。

背景技术

当代工业与农业的飞速发展，使环境中残留了大量的有机污染物，相关研究报道显示，国外部分水体中发现的有机污染物种类近2000种，国内的大部分河流中也被检测出超过200种的有机污染物。因此，研究如何去除环境中有机污染物污染具有重要的意义。环境中的有机污染物主要包括：卤代烃、多氯联苯、多环芳烃、偶氮染料、杀虫剂等。其中持久性有机污染物具有的毒性更高，对环境的危害更大，因为它们能够长时间的存在环境中，难以被降解。

催化技术作为一种处理水污染问题的有效方法，包括光催化、电催化等，在能源和环境领域有着重要的应用前景，受到了世界上众多研究者的重视。特别是金属间化合物的发现，由于其具有不同于原金属的晶体结构与电子性质，由两种及两种以上的金属元素组成，这种结构与组成的特殊性使金属间化合物在催化炔烃选择性加氢，烷烃脱氢，电催化、光催化等领域具有非常好的催化性能，受到了研究者的广泛关注。

但是，由于组成金属间化合物的有些组分(如镓)比较难于还原，很难制备小粒径，高分散的金属间化合物催化剂。这严重制约了金属间化合物催化效能的发挥。

鉴于上述原因，基于体相金属间化合物，亟需研究出高负载、高分散、性能稳定的催化剂。

发明内容

为了克服上述问题，本发明人对金属间化合物和催化剂进行了锐意研究，研究出体相金属间化合物负载催化剂的制备方法，具体在培养绿萝的营养液中加入钴化合物，绿萝将钴元素吸收，进而将绿萝烧结，制得多孔生物炭，可溶性氯化铜中的铜离子与硝酸镍中的镍离子通过浸渍的方式吸附于生物炭的孔道中，被热解形成铜镍金属间化合物，部分金属铜与生物炭中负载的金属钴形成钴铜金属间化合物，制得催化剂。采用本发明方法制得的催化剂中两种金属间化合物之间相互作用，增加了电子的迁移能力，使制备的催化剂具备高效的催化性能，其中两种金属化合物被包覆或负载于生物炭中，提高了催化剂的耐用性，并提高了对水体中有机污染物的去除率，为应用于环境污染控制和能源转化领域的高效、稳定、多功能金属间化合物催化剂提供了新思路，从而完成了本发明。

具体来说，本发明的目的在于提供体相金属间化合物负载催化剂的制备方法，所述方法包括：将可溶性金属盐浸渍于多孔生物炭的孔道中，经热解制得。

本发明所具有的有益效果包括：

(1)本发明提供的体相金属间化合物负载催化剂的制备方法，铜镍金属间化合物和钴铜金属间化合物被包覆或负载于生物炭中，有效提高了催化剂的催化性能和热稳定性。

(2)本发明提供的体相金属间化合物负载催化剂的制备方法，制得的催化剂中铜镍金属间化合物和钴铜金属间化合物之间相互作用，增加了电子的迁移能力，提高了对水体中有机污染物的去除率。

(3)本发明提供的体相金属间化合物负载催化剂的制备方法，分阶段热解负载有金属离子的生物炭，制得的催化剂的孔径大，耐用性好。

(4)本发明提供的体相金属间化合物负载催化剂的制备方法，实现了小粒径、高分散的金属间化合物催化剂的制备，为为应用于环境污染控制和能源转化领域的高效、稳定、多功能碳基催化剂提供了新思路。

附图说明