[发明专利]一种FeC2

说明书

本发明提供一种FeC₂O₄·2H₂O纳米棒的制备方法及其应用，体积比5:2的乙二醇‑去离子水中加入十二烷基硫酸钠，得到混合溶液，混合溶液分别加入(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O和C₂Na₂O₄制得溶液A和溶液B，将溶液B逐滴滴加到溶液A中，分离沉淀物，分别以去离子水和乙醇洗涤，干燥制得所述FeC₂O₄·2H₂O纳米棒。所述FeC₂O₄·2H₂O纳米棒微观结构均匀，可用于光芬顿非均相催化剂以高效降解有机污染物，尤其对环丙沙星具有降解效率高、降解时间短、使用的pH范围更广、重复利用率高的特点，对降解废水中的环丙沙星具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及纳米材料催化领域，具体涉及一种FeC₂O₄·2H₂O纳米棒光芬顿催化剂、制备方法及其应用。

背景技术

传统的均相芬顿法是在酸性条件下通过亚铁离子催化分解过氧化氢以氧化降解废水中污染物的方法。然而，随着芬顿反应的进行，Fe²⁺转化为Fe³⁺的反应速率的远大于Fe³⁺转化为Fe²⁺的反应速率，导致溶液中的Fe³⁺大量积累，最终生成Fe(OH)₃(铁泥)沉淀，从而带来二次污染。除此之外，H₂O₂除了参与主要反应之外，它本身也是·OH自由基的捕获剂，会与产生的·OH反应，导致H₂O₂的利用率降低。另一方面，反应之后体系中仍残留着大量的铁离子，还需对铁离子进一步处理，废水的处理成本增高，这些都是传统芬顿体系的不完美之处。而寻找稳定高效的光芬顿异相催化剂是克服传统芬顿缺点的好方法。

FeC₂O₄·2H₂O材料在芬顿催化领域具有非常好的应用前景。Hou等考察了FeC₂O₄·2H₂O在pH为7至12条件下分解双氧水的能力，以及有机物苯甲酸在异相Fenton体系中的降解情况，并探讨了在中性至碱性条件下二水草酸亚铁分解双氧水的机制，同时还考察了二水草酸亚铁的循环使用性能；Hu等通过化学沉淀法合成了草酸亚铁(FeC₂O₄)修饰聚苯硫醚(PPS)的纳米微纤维PPS/FeC₂O₄非均相Fenton催化剂。PPS/FeC₂O₄的亚甲基蓝降解实验结果表明，6分钟降解率超过90％，15分钟降解率超过99％，优于FeC₂O₄催化剂。由于纳米材料尺寸小，比表面积大，禁带宽度小，暴露出来的活性位点多，从而使得草酸亚铁纳米材料在利用太阳光降解有机染料方面表现出来良好的催化性能。