本發(fā)明屬于材料化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，涉及非均相催化劑的制備，具體涉及一種非均相有機金屬催化劑Ni/C氧化物的制備方法。

背景技術(shù)：

異相催化是催化技術(shù)中的重要組成部分，其具體方式是將具有催化活性的組分負載于穩(wěn)定的載體上。異相催化有效的改進了均相催化中催化劑難以回收易造成二次污染的問題，提高了催化劑的重復(fù)利用率，降低了催化成本，備受研究者們關(guān)注。

在目前的研究中，載體的選取有著至關(guān)重要的影響。二氧化鈦（化學(xué)式：TiO₂），氧化鋁（化學(xué)式：Al₂O₃）硅膠、沸石、高嶺土等均是常規(guī)載體，有著非常多的研究和應(yīng)用。但此類常規(guī)載體存在比表面積不夠大，孔道結(jié)構(gòu)簡單，載體本身功能性官能團較少等缺陷，導(dǎo)致這些載體活性組分的負載率較低且沒有形成協(xié)同催化作用。此外，諸如碳納米管、石墨烯等也是研究者的研究熱點，雖然此類材料改良了常規(guī)載體的缺陷但是往往價格昂貴，以目前的技術(shù)難以在實際應(yīng)用中大規(guī)模推廣。

近年來，有機金屬作為材料化學(xué)方面新興的領(lǐng)域越來越受到人們的關(guān)注，相比于傳統(tǒng)材料而言有機金屬具有很大的優(yōu)勢：（1）具有較大的比表面積；（2）具有較大的孔隙率和開放的骨架結(jié)構(gòu)；（3）通過改變金屬離子和有機骨架的種類可以方便快捷的調(diào)控有機金屬的具體結(jié)構(gòu)。鑒于此，有機金屬材料在分離，儲氣，儲能方面都有巨大的優(yōu)勢，而將其應(yīng)用于催化領(lǐng)域也具有很大的前景。

中國專利CN 104667980A公開了“一種金屬有機骨架化合物負載金屬-炭氧化物納米顆粒催化劑及其制備方法和應(yīng)用”，該方法是利用MIL-101作為載體，以有機酸-過渡金屬為活性組分采用水熱法制備出金屬-炭氧化物的催化劑。CN1962059A公開了“一種三維介孔結(jié)構(gòu)非均相有機金屬催化劑及其制備方法和應(yīng)用”，該方法是利用二苯基膦修飾普通介孔材料使之具有有序介孔結(jié)構(gòu)，然后將其作為載體負載有機金屬催化劑，并應(yīng)用于水介質(zhì)中高烯丙醇的異構(gòu)化反應(yīng)。CN 103785471A公開了“短孔道有序介孔有機金屬Rh(Ⅰ)非均相催化劑的制備方法”，該方法實在加熱條件下降酸、表面活性劑、醇、二（三乙氧硅基）乙烯和有機金屬Rh(Ⅰ)硅烷混合，充分反應(yīng)，過濾，固體經(jīng)萃取、洗滌和干燥后得到短孔道有序介孔有機金屬Rh(Ⅰ)非均相催化劑。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種非均相有機金屬催化劑Ni/C氧化物的制備方法。該方法通過在常溫下，將水溶性鎳鹽溶液與小分子有機酸溶液混合攪拌反應(yīng)取得沉淀物烘干、研碎后，煅燒制得非均相有機金屬催化劑Ni/C氧化物。

本發(fā)明一種非均相有機金屬催化劑Ni/C氧化物的制備方法，其特征在于，采用以下技術(shù)方案：在常溫下，將水溶性鎳鹽溶液與小分子有機酸溶液混合攪拌；靜置6~8小時后除去上清液，沉淀物在80℃下烘干；烘干后研碎，于箱式氣氛保護爐中，空氣氛圍下煅燒，產(chǎn)物即為非均相有機金屬催化劑Ni/C氧化物。

本發(fā)明所述水溶性鎳鹽溶液為硝酸鎳溶液（化學(xué)式：Ni(NO₃)₂）。

本發(fā)明所述小分子有機酸溶液為草酸（化學(xué)式：H₂C₂O₄）。

本發(fā)明所述金屬鹽溶液與小分子有機酸溶液摩爾比為1:1~1:1.5。

本發(fā)明所述空氣氛圍下的煅燒溫度為200~600℃。

本發(fā)明所述制得的非均相有機金屬催化劑Ni/C氧化物應(yīng)用于活化氧化劑降解染料廢水。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

（1）本發(fā)明與其他技術(shù)相比操作簡單，藥劑價格低廉，節(jié)約成本；

（2）本發(fā)明與其他技術(shù)相比，通過使小分子有機酸稍過量，可減少溶液中的金屬離子殘留，減少對環(huán)境的污染；

（3）本發(fā)明催化劑回收技術(shù)簡單，無復(fù)雜操作，利于催化劑的回用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的催化劑制備方法。

圖2本發(fā)明用于催化降解染料廢水的工藝流程圖。

圖3為本發(fā)明實施例1~5對酸性橙7的效果圖

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的催化效果作進一步解釋，但本發(fā)明要求保護范圍并不僅限于此。

采用酸性橙7作為目標物進行試驗，采用本發(fā)明的催化劑用于活化過硫酸氫鉀復(fù)合鹽，以酸性橙7的降解率評價活化效果。

實施例1，如圖2所示，用本發(fā)明的方法對含有酸性橙7的水溶液進行處理。

向反應(yīng)器中加入酸性橙7濃度為0.02mM的模擬廢水500ml；向反應(yīng)器中加入過硫酸氫鉀復(fù)合鹽和200℃下煅燒的非均相有機金屬催化劑Ni/C氧化物，使過硫酸氫鉀復(fù)合鹽的初始濃度為0.4mM（與酸性橙7的摩爾比為20:1），非均相有機金屬催化劑Ni/C氧化物的濃度為0.1mg/L；非均相有機金屬催化劑Ni/C氧化物活化過硫酸氫鉀復(fù)合鹽分解產(chǎn)生硫酸根自由基，硫酸根自由基氧化降解水中的酸性橙7。

處理效果如圖3 F1所示，在20℃±2℃時，酸性橙7在30min內(nèi)降解率僅僅達30%。

實施例2，向反應(yīng)器中加入酸性橙7濃度為0.02mM的模擬廢水500ml；向反應(yīng)器中加入過硫酸氫鉀復(fù)合鹽和300℃下煅燒的非均相有機金屬催化劑Ni/C氧化物，使過硫酸氫鉀復(fù)合鹽的初始濃度為0.4mM（與酸性橙7的摩爾比為20:1），200℃下煅燒的非均相有機金屬催化劑的濃度為0.1mg/L。

處理效果如圖3 F2所示，在20℃±2℃時，酸性橙7在30min內(nèi)降解率達99.9%以上。

實施例3，向反應(yīng)器中加入酸性橙7濃度為0.02mM的模擬廢水500ml；向反應(yīng)器中加入過硫酸氫鉀復(fù)合鹽和400℃下煅燒的非均相有機金屬催化劑，使過硫酸氫鉀復(fù)合鹽的初始濃度為0.4mM（與酸性橙7的摩爾比為20:1），400℃下煅燒的非均相有機金屬催化劑的濃度為0.1mg/L。

處理效果如圖3 F3所示，在20℃±2℃時，酸性橙7在30min內(nèi)降解率達99.9%以上。

實施例4，向反應(yīng)器中加入酸性橙7濃度為0.02mM的模擬廢水500ml；向反應(yīng)器中加入過硫酸氫鉀復(fù)合鹽和500℃下煅燒的非均相有機金屬催化劑，使過硫酸氫鉀復(fù)合鹽的初始濃度為0.4mM（與酸性橙7的摩爾比為20:1），500℃下煅燒的非均相有機金屬催化劑的濃度為0.1mg/L。

處理效果如圖3 F4所示，在20℃±2℃時，酸性橙7在40min內(nèi)降解率達99.9%以上。

實施例5，向反應(yīng)器中加入酸性橙7濃度為0.02mM的模擬廢水500ml；向反應(yīng)器中加入過硫酸氫鉀復(fù)合鹽和600℃下煅燒的非均相有機金屬催化劑，使過硫酸氫鉀復(fù)合鹽的初始濃度為0.4mM（與酸性橙7的摩爾比為20:1），600℃下煅燒的非均相有機金屬催化劑的濃度為0.1mg/L。

如圖3 F5所示，在20℃±2℃時，酸性橙7在40min內(nèi)降解率達99.9%以上。