一种生物质废渣基单原子金属催化剂及其制备方法与应用与流程

技术特征：
1.一种生物质废渣基单原子金属催化剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)将生物质废渣干燥、粉碎、过筛后得到废渣粉末，之后进行限氧热解，得到生物质炭；2)将生物质炭与氢氧化钾溶液混合后进行搅拌，之后进行干燥，再于限氧条件下进行二次热解，得到多孔炭；3)将金属前驱体与邻菲咯啉溶于有机溶剂中，之后加入多孔炭，并进行搅拌，之后烘干得到粉末，将粉末与氰胺类化合物混合均匀，在保护性气氛下烧结，即得到所述的生物质废渣基单原子金属催化剂。2.根据权利要求1所述的一种生物质废渣基单原子金属催化剂的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述的生物质废渣包括糠醛渣、沼渣、活性污泥、咖啡渣中的一种或更多种，所述的废渣粉末的粒径为0.1-5mm。3.根据权利要求1所述的一种生物质废渣基单原子金属催化剂的制备方法，其特征在于，步骤1)中，限氧热解的温度为400-800℃，时间为1-4h。4.根据权利要求1所述的一种生物质废渣基单原子金属催化剂的制备方法，其特征在于，步骤2)中，将生物质炭与氢氧化钾溶液混合后，生物质炭的浓度为3-300mg/ml，氢氧化钾的浓度为0.01-2mol/l。5.根据权利要求1所述的一种生物质废渣基单原子金属催化剂的制备方法，其特征在于，步骤2)中，搅拌时间为0.1-5h；二次热解的温度为600-900℃，时间为1-6h。6.根据权利要求1所述的一种生物质废渣基单原子金属催化剂的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述的金属前驱体为三乙酰丙酮铁、硝酸铁、乙酸铁、氯化铁、酞菁铁、乙酸锰、乙酰丙酮锰、乙酰丙酮钴、乙酸钴、硝酸钴、氯化钴、硝酸镍、硝酸铜、乙酸铜、硝酸银中的一种或更多种，所述的有机溶剂为乙醇，所述的氰胺类化合物包括三聚氰胺、双氰胺中的一种或更多种。7.根据权利要求1所述的一种生物质废渣基单原子金属催化剂的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述的有机溶剂中，邻菲咯啉的浓度为0.1-5mmol/l，多孔炭的浓度为1-50mg/ml，邻菲咯啉与金属前驱体的摩尔比为1:(1-10)；所述的粉末与氰胺类化合物的质量比为1:(3-10)。8.根据权利要求1所述的一种生物质废渣基单原子金属催化剂的制备方法，其特征在于，步骤3)中，搅拌时间为0.1-5h；所述的保护性气氛中含有氮气、氩气中的一种或更多种，气流为60-200ml/min；烧结的温度为600-900℃，时间为1-6h。9.一种生物质废渣基单原子金属催化剂，其特征在于，该催化剂采用如权利要求1至8任一项所述的方法制备而成。10.一种如权利要求9所述的生物质废渣基单原子金属催化剂的应用，其特征在于，所述的催化剂用于降解有机污染物。

技术总结
本发明涉及一种生物质废渣基单原子金属催化剂及其制备方法与应用，制备方法包括以下步骤：1)将生物质废渣干燥、粉碎、过筛后得到废渣粉末，之后进行限氧热解，得到生物质炭；2)将生物质炭与氢氧化钾溶液混合后进行搅拌，之后进行干燥，再于限氧条件下进行二次热解，得到多孔炭；3)将金属前驱体与邻菲咯啉溶于有机溶剂中，之后加入多孔炭，并进行搅拌，之后烘干得到粉末，将粉末与氰胺类化合物混合均匀，在保护性气氛下烧结。与现有技术相比，本发明以生物质废渣热解制得的多孔炭为载体，制备出生物质废渣基单原子金属催化剂，展现出优异的活性和稳定性，可满足有关领域应用和发展的要求，尤其是对有机污染物具有高氧化活性。尤其是对有机污染物具有高氧化活性。尤其是对有机污染物具有高氧化活性。


技术研发人员：沈国清 王晨 刘焕然 孙鹏 李晓颖 陈钦程
受保护的技术使用者：上海交通大学
技术研发日：2022.01.13
技术公布日：2022/3/22