[发明专利]一种钌单原子催化剂的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种钌单原子催化剂在污水处理中的应用，其特征在于，所述钌单原子催化剂通过以下步骤制备：

（1）将Zn (NO₃)₂·6H₂O溶于甲醇中，超声至完全溶解，加入含2-甲基咪唑甲醇溶液，将混合溶液在室温下剧烈搅拌后转移到反应釜中，加热反应，冷却至室温后，收集得到的沉淀，离心洗涤，最后真空干燥得ZIF-8；

（2）将ZIF-8粉末置于管式炉中，热解得到N-C；

（3）将N-C、Ru(acac)₃和双氰胺加入到水和异丙醇的混合物中，然后在室温下剧烈超声，搅拌；然后，获得的样品在真空下干燥一夜，退火，最后得到Ru_AC-N-C；

步骤（3）中，所述N-C、Ru(acac)₃和双氰胺的质量比为2~3:1:8~12；所述混合物为水和异丙醇按照体积比1:1组成；所述N-C和混合物的比例为3~5mg：3~5mL；

步骤（3）中，所述超声的时间为2~3h，搅拌的时间为2~4h；所述真空干燥的温度为80℃；所述退火为在氩气气氛、温度为600℃下退火2h。

2. 根据权利要求1所述的应用，其特征在于，步骤（1）中，所述Zn (NO₃)₂·6H₂O在甲醇中的浓度为0.08-0.18 mmol/L；所述2-甲基咪唑甲醇溶液的浓度为0.5-0.8mmol/L；所述Zn(NO₃)₂·6H₂O和2-甲基咪唑的摩尔比为1:4~8。

3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于，步骤（1）中，所述搅拌的时间为30min；所述加热反应为120℃下反应2~6h；所述真空干燥的温度为60℃。

4. 根据权利要求1所述的应用，其特征在于，步骤（2）中，所述热解为在流动氩气气氛下，以2~5℃/min 的升温速率升温至800~1000℃，热解2~4h。

5. 根据权利要求1所述的应用，其特征在于，包括以下步骤：将污染物溶液中加入钌单原子催化剂，溶液搅拌30 min，加入PMS即可。

6. 根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述钌单原子催化剂在污染物溶液中的浓度为0.01-0.2 g/L；所述PMS在污染物溶液中的浓度为0.1-1.0g/L。