[发明专利]一种金属有机框架的碳基催化材料的制备方法及试验方法

说明书

本发明属于技术领域，特别涉及一种金属有机框架的碳基催化材料的制备方法及试验方法。本发明的碳基催化材料的制备方法包括以下步骤：将摩尔浓度比为Bi(NO₃)₃·5H₂O：Fe(NO₃)₃·9H₂O：DTTDC：CTAB＝(1～4)：(1～4)：1：(0～1)的四种成分分别置于聚四氟乙烯内衬中，再分别加入DMF和乙醇，搅拌至完全溶解；密封高压反应釜并置于马弗炉中升温至100～120℃，保持68～76h，再降至室温；将褐色材料分别用甲醇、DMF及去离子水冲洗；在真空箱干燥20～28h，得到Bi/Fe‑MOFs；将Bi/Fe‑MOFs置于石英方舟，将石英方舟置于管式炉中，升温至500℃，68～76h，再降至室温，得到Bi/Fe‑D。本发明提供了一种基于铁‑铋双金属的金属有机框架的碳基催化材料合成方法及含难降解污染物质的微污染水体处理的应用。

技术领域

本发明属于技术领域，特别涉及一种金属有机框架的碳基催化材料的制备方法及试验方法。

背景技术

伴随着城市化进程的快速发展，大量的含有高浓度药品和个人护理产品的难降解有机物染物的生活及生产废水经市政管网排入常规污水厂，随后经污水厂处理后排放到水环境中。然而，常规的污水处理工艺难以高效地将污水中的药品和个人护理产品有机物染污物去除，进而导致水环境(湖水、河流、库区水体)中的残留难降解有机污染物种类和浓度逐渐增加。水环境中残留污染物主要包括各类抗生素、环境雌激素以及杀虫剂等残留化合物，这些污染物在水环境中的半衰期长，且生物降解缓慢，一定浓度下具有急性致癌、致畸形、致突变的潜在危害。

传统的高级氧化技术如高锰酸钾法、Fenton、光Fenton法等耗能高且易产生大量二次污染。针对难降解有机物污染物质去除，大量的基于双金属内核MOFs衍生催化材料的高级氧化体系被运用于污水处理。

近年来，基于Bi元素和Fe元素的MOFs衍生材料被广泛地应用于水处理。然而，MOFs材料的水不稳定性极大阻碍了MOFs材料在水处理高级氧化领域的大范围应用。热解MOFs得到的碳基材料不仅可以保持MOFs材料的结构，同时还可以进一步地提高MOFs材料的水稳定性。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种基于铁-铋双金属的金属有机框架的碳基催化材料合成方法及含难降解污染物质的微污染水体处理的应用。

本发明所采用的技术方案为：

一种金属有机框架的碳基催化材料的制备方法，包括以下步骤：

S1：将摩尔浓度比为Bi(NO₃)₃·5H₂O：Fe(NO₃)₃·9H₂O：DTTDC：CTAB＝(1～4)：(1～4)：1：(0～1)的四种成分分别置于高压反应釜的聚四氟乙烯内衬中，再分别加入DMF和乙醇，搅拌至完全溶解；

S2：密封高压反应釜并置于马弗炉中升温至100～120℃，保持68～76h，再降至室温；

S3：将步骤S2获得的褐色材料分别用甲醇、DMF及去离子水冲洗；

S4：在真空箱干燥20～28h，得到金属有机框架光催化材料Bi/Fe-MOFs；

S5：将步骤S4制得的Bi/Fe-MOFs置于石英方舟，将石英方舟置于管式炉中，升温至500℃，68～76h，再降至室温，得到Bi/Fe-MOFs的衍生材料Bi/Fe-D。