[发明专利]一种石墨化基氮络合的Fe(III)-Fe0

权利要求书

1.一种石墨化基氮络合的Fe(III)-Fe⁰催化剂的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将纳米四氧化三铁加入甲醇中形成分散液A；

(2)将2-甲基咪唑和分散液A加入甲醇中，形成溶液A；

(3)将锌盐和聚乙烯吡咯烷酮溶于甲醇-氧化石墨烯溶液中，形成溶液B；

(4)将溶液A与溶液B混合，搅拌均匀后于室温下老化；

(5)将步骤(4)得到的老化后的混合溶液离心获得固体产物A，将所得固体产物A用乙醇清洗后烘干；

(6)将烘干的固体产物A置于管式炉中于N₂氛围下焙烧，自然降温后获得所述石墨化基氮络合的Fe(III)-Fe⁰催化剂。

2.如权利要求1所述的石墨化基氮络合的Fe(III)-Fe⁰催化剂的合成方法，其特征在于，步骤(2)中，所述2-甲基咪唑的添加量为0.0243～0.0487mol；所述分散液A的添加量为5～30ml，且分散液A中纳米四氧化三铁的浓度为0.0183～0.110g/ml；所述甲醇的添加量为40～80ml。

3.如权利要求1或2所述的石墨化基氮络合的Fe(III)-Fe⁰催化剂的合成方法，其特征在于，所述纳米四氧化三铁的制备方法包括以下步骤：

(1.1)将铁源和碳酸氢钠溶于去离子水中，形成溶液C；

(1.2)将抗坏血酸溶于去离子水中，形成溶液D；

(1.3)将溶液C与溶液D混合搅拌均匀，转至高压反应釜，于烘箱中进行水热反应；

(1.4)取出高压反应釜，待自然冷却后，将所得固体产物B过滤并用甲醇清洗干净后，得到纳米四氧化三铁。

4.如权利要求3所述的石墨化基氮络合的Fe(III)-Fe⁰催化剂的合成方法，其特征在于，包括如下(a)-(d)项中的至少一项：

(a)所述铁源为氯化铁六水合物、硝酸铁、硫酸铁中的至少一种；

(b)铁源中铁离子与碳酸氢钠的摩尔比为1:5～1:1.5；

(c)所述抗坏血酸的添加量为0.0005～0.0015mol；

(d)所述水热反应的温度为100～180℃，水热反应的时间为4～10h。

5.如权利要求1所述的石墨化基氮络合的Fe(III)-Fe⁰催化剂的合成方法，其特征在于，步骤(3)中，所述锌盐的添加量为0.0025～0.0041mol，所述锌盐包括硝酸锌六水合物、醋酸锌、硫酸锌中的至少一种。

6.如权利要求1所述的石墨化基氮络合的Fe(III)-Fe⁰催化剂的合成方法，其特征在于，包括如下(e)-(f)项中的至少一项：

(e)步骤(4)中，搅拌的时间为4～24h，老化的时间为24～96h；

(f)步骤(5)中，烘干的温度为40～80℃。

7.如权利要求1所述的石墨化基氮络合的Fe(III)-Fe⁰催化剂的合成方法，其特征在于，步骤(6)中，焙烧的温度为600～900℃，焙烧的时间为1～4h，升温速率为2～10℃/min。

8.一种石墨化基氮络合的Fe(III)-Fe⁰催化剂，其特征在于，由权利要求1～7任一项所述的合成方法制得。

9.一种污水处理剂，包括如权利要求8所述的石墨化基氮络合的Fe(III)-Fe⁰催化剂。

10.一种如权利要求8所述石墨化基氮络合的Fe(III)-Fe⁰催化剂的应用，其特征在于，所述石墨化基氮络合的Fe(III)-Fe⁰催化剂用于处理污水中的有机污染物，所述的有机污染物包括双酚A、2-氯苯酚、环丙沙星、苯海拉明、苯妥英、2,4-二氯苯氧乙酸、布洛芬中的至少一种。