[发明专利]一种用于催化活化过一硫酸盐的MOFs衍生物的制备方法

说明书

本发明公开了一种用于催化活化过一硫酸盐的MOFs衍生物的制备方法，具体包括：备料；将Zn(NO₃)₂·6H₂O、FeSO₄·7H₂O混合后溶于甲醇中得到第一待处理混合液；将2‑MeIM溶于甲醇中得到第二待处理混合液；分别对第一待处理混合液、第二待处理混合液进行超声处理，然后混合，磁力搅拌后再将混合物溶液密封在室温下静置24～30h；离心分离、洗涤、真空干燥得到前驱粉末；煅烧、冷却、酸洗处理，再将pH洗涤至中性后真空干燥处理后得到催化剂——MOFs衍生物；本发明制备方法采用静置法具备较高的安全性，并且整体工艺较为简便，成本较低；所采用的原料中铁元素的添加量较少，在后期的水处理中无二次污染。

技术领域

本发明属于废水催化剂的制备技术领域，具体涉及一种用于催化活化过一硫酸盐的MOFs衍生物的制备方法。

背景技术

催化活化过一硫酸盐(PMS)是当前高级氧化水处理技术发展的重要方向之一，发展高性能的PMS活化催化剂是这一方向的核心。

PMS的标准氧化还原电位为1.82V，PDS的标准氧化电位达到了2.01V，所以其本身也具有氧化性。但是在常温条件下，氧化速率较慢，所以过硫酸盐对有机污染物的氧化作用不大，通过活化PS产生SO_4-，才能高效地氧化降解有机污染物。常见的活化方式有光活化、热活化、过渡金属活化以及铁或铁改性催化剂活化等。

由于现在的医药行业是我国国民经济中的重要支柱产业，医药产品与其他消费品相比价格弹性偏低，消费者需要也比较稳定，并且随着经济的发展而增加，不易受到突发性和偶然性因素的影响，因此医药行业是一个稳定增长的朝阳行业。抗生素作为一种基础用药，临床使用广泛，目前是我国各类别用药市场中规模较大的一个品类。环境保护部《第一次全国污染源普查公报》显示，制药行业年化学需氧量排放值占全国工业点源排放总量的3.07％。由于制药企业需要根据市场需求制定生产计划，调整生产产品的种类和数量，并且不同要物产品所需的原材料和生产工艺不同，因此制药废水的水质和水量波动较大，制药废水导致的水体污染给行业发展带来严峻的挑战。不仅在国内有这样的情况发生，目前,欧美等很多国家的农田土壤、江河、湖泊以及地下水体中都检测出了抗生素。美国国家环保局对24个大城市包括4100万人口的饮用水中检测出包括抗生素在内的多种药物残留成分。

目前在现有的水环境中检出的抗生素类药物中，磺胺类药物的检出频率是最高的。磺胺类药物是一种使用较为广泛的抗菌药，由于其广泛的使用而导致水体中磺胺类物质的浓度明显升高。因此，针对水环境中磺胺甲恶唑药物的处理的研究十分必要。

发明内容

针对以上技术问题，本发明提供了一种用于催化活化过一硫酸盐的MOFs衍生物的制备方法；本发明所提出的MOFs具有良好的框架结构，可经改性煅烧成比表面积大的多孔碳材料，可作为一种良好的吸附材料应用于水体中污染物的去除。MOFs材料结构中存在的N-配位键也可通过热活化作用转化为杂原子N掺杂在碳材料中，从而大大提高碳材料的催化能力。同时，MOFs材料中存在的金属阳离子会转化为金属或金属氧化物，可进一步提高碳材料的催化能力，可有效应用于活化过硫酸盐氧化去除水中药物污染物。

本发明的技术方案为：一种用于催化活化过一硫酸盐的MOFs衍生物的制备方法，所述MOFs衍生物具体包括Zn(NO₃)₂·6H₂O、FeSO₄·7H₂O、2-MeIM；

所述MOFs衍生物的制备方法具体包括：

步骤一：将Zn(NO₃)₂·6H₂O、FeSO₄·7H₂O、2-MeIM按摩尔比为10～40：0～2：320～360的比例备料；