[发明专利]泡沫镍负载型双金属MOF基臭氧催化剂的制备方法及其产品和应用

摘要

本发明涉及一种泡沫镍负载型双金属MOF基臭氧催化剂的制备方法及其产品和应用。制备方法是以金属有机骨架化合物ZIF‑67为模板，泡沫镍为载体，采用原位水热‑浸渍合成法制备出负载型多孔Mn/Co双金属MOF基臭氧催化剂，通过水热法先将双金属Mn/Co氧化物原位生长在泡沫镍基底上，然后利用浸渍法实现ZIF‑67对负载型双金属氧化物的修饰，从而制备得到泡沫镍负载型双金属MOF基臭氧催化剂。本发明通过有效精准调控催化剂的晶体尺寸、形貌，促进活性位点的均匀分布，大幅提高了本发明产品对臭氧的分解速率和对有机物的矿化率，并可有效解决悬浮态催化剂的分离回收问题，降低水处理运行成本，具有较大的应用前景。

主权项

1.一种泡沫镍负载型双金属MOF基臭氧催化剂的制备方法，其特征在于，以金属有机骨架化合物ZIF‑67为模板，泡沫镍为载体，采用原位水热‑浸渍合成法制备出负载型多孔Mn/Co双金属MOF基臭氧催化剂，通过水热法先将双金属Mn/Co氧化物原位生长在泡沫镍基底上，然后利用浸渍法实现ZIF‑67对负载型双金属氧化物的修饰，从而制备得到泡沫镍负载型双金属MOF基臭氧催化剂，包括如下步骤：（1）水热法先将双金属Mn/Co氧化物原位生长在泡沫镍基底首先，在磁力搅拌下，按将50%的硝酸锰水溶液和六水合硝酸钴置于烧杯中，所述的硝酸锰与硝酸钴的摩尔比为（5.33~10）:1，混合均匀后转移至聚四氟乙烯水热釜中，再将一定质量的已预处理的泡沫镍浸入混合溶液中，使泡沫镍与混合溶液中硝酸锰和硝酸钴氧化物的质量比为（6.8~10）:1，150℃水热反应温度后，自然冷却至室温，取出沉淀并洗涤、干燥；并于350℃下焙烧4h即可得到泡沫镍负载型Mn/Co氧化物复合材料；（2）利用浸渍法实现ZIF‑67对负载型双金属氧化物的修饰以无水乙醇和水作为混合溶剂，配制2‑甲基咪唑溶液，超声处理后，加入三乙胺溶液，搅拌混合均匀后，将（1）中合成的泡沫镍负载型Mn/Co氧化物复合材料浸渍在该均质溶液中，使三乙胺与双金属氧化物的摩尔比为（6~10）:1，在35~45℃低温保温一段时间后离心洗涤，干燥即可得到泡沫镍负载型双金属MOF基臭氧催化剂。