[发明专利]芬顿试剂Fe3

说明书

本发明公开芬顿试剂Fesubgt;3/subgt;Osubgt;4/subgt;/C及其制备方法和应用。使用简单的水热法合成铁基金属有机骨架，随后进行热处理，得到Fesubgt;3/subgt;Osubgt;4/subgt;/C，并首次将其作为芬顿试剂应用于电芬顿体系。氮气吸附实验表明该材料中存在大量介孔，通过计算得到此材料的BET比表面积为73.3310msupgt;2/supgt;/g。磁性测试实验结果证明该材料具有较大的磁性，从而易于在电芬顿实验后进行回收。电芬顿实验结果表明即使在中性条件下，以Fesubgt;3/subgt;Osubgt;4/subgt;/C为催化剂的体系对罗丹明B的去除率仍可达到55.5％，远高于传统芬顿试剂。

技术领域

本发明属于电芬顿体系电极材料制备技术领域，具体的说，涉及芬顿试剂Fe₃O₄/C及其制备方法和应用。

背景技术

水是维持地球上所有生命的首要需要，同时在维持生态系统方面起着关键作用。然而随着经济的飞速增长和现代工业的高速发展，水资源短缺的问题早已悄然而至。由于工业废水的大量排放，水资源短缺问题越发严重。

在各种工业化学品中，有机染料是其重要组成部分。随着印染行业的不断发展，染料废水对自然水体的污染越发严重。生活生产中涉及的染料大多数都是致癌的，这些染料若存在于哺乳动物体内，有很高的概率引起哺乳动物的癌症或肿瘤。此外，极其微量的染料(0.1mg/L)也会使水体显著变色，这会影响光线对水体的穿透，进而影响水中生物的光合作用，并且很多染料中存在的重金属、金属和芳香化合物会对一些水生动植物造成危害。同时，染料对水体中各种鱼类和微生物也具有诱变、致癌和致畸的作用。某些特定染料，如蒽醌染料，在废水中很长时间内都很难被降解。偶氮染料也会在废水中存在很长时间，并由于其具有有毒的胺基，该染料也具有毒性。这些难降解的染料长时间存在于自然界中，往往会随着生物链进入人体，从而对人体造成极大伤害。

由于具有卓越的去除污染物的能力、简便的原理以及可以原位产生H₂O₂等特点，电芬顿法被认为是最具吸引力的水处理技术之一，并已广泛地应用于废水处理、生物医学系统、大气过程和生物地球化学中。然而，目前电芬顿技术仍存在一些挑战，包括实际应用pH范围小、芬顿试剂不易回收等。因此，在利用电芬顿工艺强氧化效率的同时，研究者们也在努力开发新技术来应对这些挑战。非均相电芬顿技术是近年来电芬顿体系的新发展，非均相芬顿试剂可以克服传统电芬顿技术存在的问题。但目前非均相电芬顿体系普遍效率低，因此需要进一步开发具有高效催化性能的非均相芬顿试剂。

发明内容

本发明的目的是通过简单的制备方法得到一种高效的非均相芬顿试剂Fe₃O₄/C。

本发明的目的通过下述技术方案予以实现：芬顿试剂Fe₃O₄/C的制备方法，包括如下步骤：

1)在磁力搅拌下，将氯化铁水溶液加入到均苯三甲酸和氢氧化钠溶液的混合溶液中，形成悬浮液，室温下搅拌，离心收集固体物，洗涤，干燥，得Fe-BTC；

2)将Fe-BTC均匀铺在瓷舟中，置于管式炉中，在氩气氛围下进行热处理，得目标产物Fe₃O₄/C。

进一步的，上述的制备方法，步骤1)，氢氧化钠溶液的浓度为15g/L。

进一步的，上述的制备方法，步骤1)，氯化铁水溶液的浓度为50g/L。

进一步的，上述的制备方法，步骤1)，氯化铁水溶液加入到均苯三甲酸和氢氧化钠溶液的混合溶液中，采用滴加的加入方式。

进一步的，上述的制备方法，步骤2)，管式炉以4℃/min的升温速率进行升温。

进一步的，上述的制备方法，步骤2)，所述热处理是，在600℃下煅烧2h。