【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于無機功能材料，具體的說，涉及一種具有強應變效應的高熵層狀雙氫氧化物及其制備方法與應用。
技術介紹
1、高熵材料(hems)因其獨特的結構特征和有益特性，如結構穩定性、豐富的活性位點和可定制的成分，引起了材料科學界的極大興趣。這些材料以誘導超致密晶格畸變而聞名，可導致各種應變。近年來，人們越來越關注了解催化過程中的應變效應，應變效應源于原子間距變化、晶格錯配以及微應變或局部晶格畸變等結構缺陷。這些因素顯著增強了金屬體系的化學和電子結構，從而優化了納米材料的催化性能。
2、目前，對hems的研究包括方解石、尖晶石、水滑石和螢石等結構，它們都含有多種金屬元素。其中層狀雙氫氧化物(ldh)，以其層間金屬陽離子的靈活性、均勻分布、豐富的表面羥基和高度分散的金屬活性中心而著稱。因此，從三元和四元(中熵)到五元(高熵)組成的多組分ldh催化劑應運而生。與單組分ldh材料相比，這些多組分ldh材料的催化性能尤為突出。
3、使用多元ldh催化材料來解決全球水污染問題的勢頭已相當強勁，特別是隨著用于降解水污染物的過一硫酸鹽基高級氧化工藝(pms-aops)的出現。其中，特別是基于過氧一硫酸鹽的高級氧化工藝,活化過氧一硫酸鹽的高級氧化工藝因其產生的so4·-自由基可以在寬的ph值范圍內具有更高的氧化還原電位(2.5-3.1v)、更長的半衰期(30-40μs)等優點，被認為是實用方便的去除水體中四環素等殘留抗生素的方法，此外，pms還能通過其電子轉移機制迅速轉化為各種活性氧(ros)(so4·-，·oh，1o2和o
技術實現思路
1、有鑒于此，為了解決上述技術問題，一種具有強應變效應的高熵層狀雙氫氧化物及其制備方法與應用，包括以下步驟：
2、步驟1、將鐵鹽、鈷鹽、鎳鹽、銅鹽以及鋅鹽溶解在水中，攪拌下配制成鐵、鈷、鎳、銅以及鋅的混合鹽溶液；
3、步驟2、將氫氧化鈉和碳酸鈉溶解在水中，攪拌下配制成堿源水溶液；
4、步驟3、在攪拌的條件下，向鐵鈷鎳銅鋅的混合鹽溶液中加入堿源水溶液，形成黃褐色絮狀沉淀；
5、步驟4、將步驟3中制備得到的黃褐色絮狀沉淀轉移至水熱釜中，隨后在烘箱中加溫反應；反應后的沉淀經過離心分離去離子水洗滌三次，無水乙醇洗滌三次，得到深褐色的沉淀；
6、步驟5、將步驟4制備得到的深褐色沉淀經過冷凍干燥后得到五元的高熵層狀雙氫氧化物催化劑。
7、進一步地，所述的步驟1中的鐵鹽、鈷鹽、鎳鹽、銅鹽以及鋅鹽溶液濃度均為0.1-0.2mol/l。進一步地，所述的步驟1中的鐵鹽為硝酸鐵、氯化鐵、硫酸鐵或乙酸鐵中的一種或多種，鈷鹽為硝酸鈷、氯化鈷、硫酸鈷或乙酸鈷中的一種或多種，鎳鹽為硝酸鎳、氯化鎳、硫酸鎳或乙酸鎳中的一種或多種，銅鹽為硝酸銅、氯化銅、硫酸銅或乙酸銅中的一種或多種，鋅鹽為硝酸鋅、氯化鋅、硫酸鋅或乙酸鋅中的一種或多種；鐵鹽、鈷鹽、鎳鹽、銅鹽以及鋅鹽的摩爾比為0.6:1:1:1:1-1:1:1:1:1。
8、進一步地步驟1-3中的攪拌條件中的溫度為20-25℃，轉速為180-220r/min。
9、進一步地步驟2中的碳酸鈉和氫氧化鈉的摩爾比為1:2-1:5；鐵、鈷、鎳、銅以及鋅的混合鹽溶液和堿源水溶液的體積比為1:1-4:1。
10、進一步地步驟1-3中的反應溫度為15-30℃.
11、進一步地所述的步驟4中的水熱釜反應溫度為40-150℃，反應時間為12-72小時。
12、進一步地所述的步驟5中冷凍干燥時間為12-72小時。
13、本專利技術還公開了一種由上述的制備方法制備得到的具有強應變效應的高熵層狀雙氫氧化物催化劑。
14、與現有技術相比，本專利技術可以獲得包括以下技術效果：
15、(1)本專利技術制備工藝簡單，生產效率高，通過簡單混合金屬鹽與堿源，然后轉移至水熱釜中反應得到產物。
16、(2)本專利技術前制備得到的高熵feconicuzn-ldh催化劑活化pms降解水體中污染物，3分鐘內表現出90％的tc降解。
17、(3)本專利技術制備得到的高熵feconicuzn-ldh催化劑具有強的應變效應，增強催化劑活性位點的吸附能，拉長pms中o-o的鍵長。
18、(4)本專利技術制備得到的高熵feconicuzn-ldh催化劑多次循環后性能仍可達90％以上。當然，實施本專利技術的任一產品并不一定需要同時達到以上所述的所有技術效果。
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1.一種具有強應變效應的高熵層狀雙氫氧化物的制備方法，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的具有強應變效應的高熵層狀雙氫氧化物的制備方法，其特征在于，所述的步驟1中的鐵鹽、鈷鹽、鎳鹽、銅鹽以及鋅鹽溶液濃度均為0.1-0.2mol/L。
3.根據權利要求1所述的具有強應變效應的高熵層狀雙氫氧化物的制備方法，其特征在于，所述的步驟1中的鐵鹽為硝酸鐵、氯化鐵、硫酸鐵或乙酸鐵中的一種或多種，鈷鹽為硝酸鈷、氯化鈷、硫酸鈷或乙酸鈷中的一種或多種，鎳鹽為硝酸鎳、氯化鎳、硫酸鎳或乙酸鎳中的一種或多種，銅鹽為硝酸銅、氯化銅、硫酸銅或乙酸銅中的一種或多種，鋅鹽為硝酸鋅、氯化鋅、硫酸鋅或乙酸鋅中的一種或多種；鐵鹽、鈷鹽、鎳鹽、銅鹽以及鋅鹽的摩爾比為0.6:1:1:1:1-1:1:1:1:1。
4.根據權利要求1所述的具有強應變效應的高熵層狀雙氫氧化物的制備方法，其特征在于步驟1-3中的攪拌條件中的溫度為20-25℃，轉速為180-220r/min。
5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，碳酸鈉和氫氧化鈉的摩爾比為1:2-1:5；鐵、鈷、鎳、銅以
6.根據權利要求1所述的具有強應變效應的高熵層狀雙氫氧化物的制備方法，其特征在于，所述的步驟1-3中的反應溫度為15-30℃。
7.根據權利要求1所述的具有強應變效應的高熵層狀雙氫氧化物的制備方法，其特征在于，所述的步驟4中的水熱釜反應溫度為40-150℃，反應時間為12-72小時。
8.根據權利要求1所述的具有強應變效應的高熵層狀雙氫氧化物的制備方法，其特征在于，所述的步驟4中的冷凍干燥時間為12-72小時。
...【技術特征摘要】
1.一種具有強應變效應的高熵層狀雙氫氧化物的制備方法，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的具有強應變效應的高熵層狀雙氫氧化物的制備方法，其特征在于，所述的步驟1中的鐵鹽、鈷鹽、鎳鹽、銅鹽以及鋅鹽溶液濃度均為0.1-0.2mol/l。
3.根據權利要求1所述的具有強應變效應的高熵層狀雙氫氧化物的制備方法，其特征在于，所述的步驟1中的鐵鹽為硝酸鐵、氯化鐵、硫酸鐵或乙酸鐵中的一種或多種，鈷鹽為硝酸鈷、氯化鈷、硫酸鈷或乙酸鈷中的一種或多種，鎳鹽為硝酸鎳、氯化鎳、硫酸鎳或乙酸鎳中的一種或多種，銅鹽為硝酸銅、氯化銅、硫酸銅或乙酸銅中的一種或多種，鋅鹽為硝酸鋅、氯化鋅、硫酸鋅或乙酸鋅中的一種或多種；鐵鹽、鈷鹽、鎳鹽、銅鹽以及鋅鹽的摩爾比為0.6:1:1:1:1-1:1:1:1:1。
4.根據權利要求1所述的具有強應...
【專利技術屬性】
技術研發人員：呂春嬌，馬榮耀，繆徐，曾摯，宋劍華，殷竟洲，
申請(專利權)人：淮陰師范學院，
類型：發明
國別省市：
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