[发明专利]一种磁性碳氮材料与Fe3

说明书

本发明公开一种磁性碳氮材料与Fe₃O₄的复合物的制备方法，包括以下步骤：(1)按照重量比为0.1:20‑0.8:20，将对苯二甲醛与尿素充分混合均匀后，转移至马弗炉中进行热聚合反应，制得碳氮材料；(2)按照重量比为1:1，将碳氮材料与Fe₃O₄混合，然后将混合物均匀分散于去离子水中进行沉淀反应，机械搅拌后，将得到的沉淀物经去离子水水洗、烘干后，即可得到碳氮材料与Fe₃O₄的复合物(NC‑Fe₃O₄)。本发明还公开上述制备方法制得的NC‑Fe₃O₄在活化过一硫酸盐降解双酚A废水中的应用。本发明使用热聚合‑沉淀法联用工艺制得NC‑Fe₃O₄，合成步骤简便，制备成本较低，碳氮材料的复合增加了催化剂的比表面积，提供了更多的反应活性位点，制得的NC‑Fe₃O₄增强了活化过一硫酸盐降解水中双酚A的能力。

技术领域

本发明涉及高级氧化材料技术领域，更具体地说，关于一种磁性碳氮材料与Fe₃O₄的复合物的制备方法及应用。

背景技术

随着社会的高度发展，环境污染控制和治理已成为一项全人类面临的挑战，内分泌干扰物是指可扰乱生物体内分泌的物质，也叫环境激素，可以通过多种途径进入人体或者生物体内从而引起内分泌紊乱和生殖系统的异常。环境激素包含的物质种类，常见的有双酚A、四溴双酚A、邻苯二甲酸盐、多溴联苯醚、合成麝香类物质等。双酚A在环境和食物供应中随处可见，即使在极低的浓度下也具有内分泌干扰特征和较高的毒性，可以干扰人体激素分泌功能和生殖系统。

高级氧化技术在水处理和净化方面具有良好的前景，而过一硫酸盐基高级氧化技术由于其pH适用范围广、相应的氧化剂使用安全等优点受到越来越多研究者的关注。

目前，活化过一硫酸盐降解水中有机污染物的方法应用广泛，异相过渡金属(Fe、Mn、Cu等)催化剂具有高效、廉价的特点。为加强异相金属催化剂的分散性，提高催化活性，选用与其他催化剂复合的方式。碳材料是广泛用于水处理的良好催化剂及催化剂载体。碳基材料具有比表面积大、性价比高、孔隙大等优点，研究表明，活性炭、碳纳米管、石墨烯、碳纤维等对过一硫酸盐具有良好的催化活性。

过渡金属如铁，钴，镍等可以与碳基材料结合形成复合催化剂以提高其活化过一硫酸盐降解水中污染物的性能。Yao等合成了Co₃O₄-还原氧化石墨烯杂化物(Co₃O₄-rGO)并将其活化过一硫酸盐分解苯酚，Co₃O₄纳米颗粒与石墨烯片的组合比纯Co₃O₄有更高的催化活性。文献《石墨相氮化碳材料的可控制备及光催化降解环境有机污染物研究》([D].江苏大学，2017.)，探究在光照条件下，g-C₃N₄和Co-C₃N₄两种催化剂催化活化过一硫酸氢钾复合盐(PMS)降解双酚A(BPA)的效果。上述技术存在的问题如下：催化活化过一硫酸盐降解水体中双酚A的效果不佳。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于解决现有的现有的仅采用相氮化碳材料催化活化过一硫酸盐降解水体中双酚A的效果不佳的问题。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种磁性碳氮材料与Fe₃O₄的复合物的制备方法，包括以下步骤：

(1)按照重量比为0.1:20-0.8:20，将对苯二甲醛与尿素充分混合均匀后，转移至马弗炉中进行热聚合反应，制得碳氮材料；