[发明专利]一种微波诱导强化铁改性氮掺杂碳基材料降解染料和农药的方法

权利要求书

1.一种微波诱导强化铁改性氮掺杂碳基材料降解染料或农药的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1 氮掺杂碳基材料的合成

在碳基材料悬浊液中加入氮源，吸附平衡12-36h后形成混合溶液；抽滤并经冷冻干燥后得到黑色混合物备用；将所得黑色混合物后转移到气氛炉中，在300-500℃的静态中加入氮气加热30-120 min；用乙醇和去离子水洗涤所得黑色粉末后抽滤，冷冻干燥12-36 h；

S2 铁改性氮掺杂碳基材料的制备

将上述制备的氮掺杂碳基材料悬浊液放置于三口烧瓶中，将一定量的FeSO₄•7H₂O溶液加入三口烧瓶中，于室温中在氮气保护下逐滴加入NaBH₄，边搅拌边反应20-60min；用无水乙醇将产物洗涤后冷冻干燥10-40h，制得铁改性氮掺杂碳基材料，最后在氮气的保护下密封保存；

S3 铁改性氮掺杂碳基材料耦合微波降解染料或农药

先向烧杯中加入铁改性氮掺杂碳基材料，后加入适量蒸馏水和一定量的染料或农药，放入微波反应器中进行反应，微波的反应运行条件：功率500-2000w；设定目标温度70-90℃，反应2-15min，反应体系pH为3-12，反应开始后按预设时间进行取样并测定染料或农药的浓度。

2.根据权利要求1所述的一种微波诱导强化铁改性氮掺杂碳基材料降解染料或农药的方法，其特征在于，所述碳基材料选自石墨烯、氧化还原石墨烯、三维石墨烯气凝胶、活性炭、生物炭一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种微波诱导强化铁改性氮掺杂碳基材料降解染料或农药的方法，其特征在于，所述氮源选自三聚氰胺、尿素、缩二脲、乙二胺中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种微波诱导强化铁改性氮掺杂碳基材料降解染料或农药的方法，其特征在于，所述碳基材料和氮源的质量比范围为1:1-1:5。

5.根据权利要求1所述的一种微波诱导强化铁改性氮掺杂碳基材料降解染料或农药的方法，其特征在于，所述步骤S1悬浊液中碳基材料的浓度为0.1-5g/200 mL,加入氮源的重量为0.1-10g。

6.根据权利要求1所述的一种微波诱导强化铁改性氮掺杂碳基材料降解染料或农药的方法，其特征在于，所述步骤S2中氮掺杂碳基材料与铁的质量比范围为1:1-1:10，铁与硼氢化钠的摩尔比范围为1:1-1:10。

7.根据权利要求1所述的一种微波诱导强化铁改性氮掺杂碳基材料降解染料或农药的方法，其特征在于，所述铁改性氮掺杂碳基材料的投加量为10-50 mg。

8.根据权利要求1所述的一种微波诱导强化铁改性氮掺杂碳基材料降解染料或农药的方法，其特征在于，所述染料为甲基橙。

9.根据权利要求1所述的一种微波诱导强化铁改性氮掺杂碳基材料降解染料或农药的方法，其特征在于，所述农药为吡虫啉。