[发明专利]一种表面硫修饰氧化铁纳米盘的制备方法及其应用

说明书

本发明涉及一种表面硫修饰氧化铁纳米盘的制备方法，包括如下步骤：S100、将氧化铁纳米盘、无水乙醇、表面硫修饰剂混合；S200、将步骤S100所得混合溶液转移至溶剂热反应釜中，以进行溶剂热反应，获得表面硫修饰氧化铁纳米盘。一种表面硫修饰氧化铁纳米盘，由所述制备方法制得。一种由所述制备方法所述制得的表面硫修饰氧化铁纳米盘在可见光下光催化活化过硫酸氢盐降解有机污染中的应用。本发明所获得的表面硫修饰氧化铁纳米盘能在可见光下高性能催化活化过硫酸氢盐以降解四环素废水，具有对难降解污染物效果显著、循环使用性能良好等优点。

技术领域

本发明涉及环境催化新材料领域，具体涉及一种表面硫修饰氧化铁纳米盘的制备方法及其应用。

背景技术

高级氧化技术因其反应速度快、适用范围广、选择性小、处理效率高等优势，在治理水环境污染问题方面具有广泛的应用，尤其是在降解乃至矿化水体中有机污染物方面极具吸引力。在诸多过渡金属与过渡金属氧化物中，铁作为一种非均相活化过硫酸氢盐的催化剂，具有地球丰度高、生物毒性低、催化活性强等优点。铁氧化物因而在活化过硫酸盐降解有机污染物方面具有独特的潜在应用价值。

非均相氧化铁催化剂与可见光组合，为同时有效利用可持续的太阳能和铁物种提供了一种前瞻性的途径。可见光辐射下，氧化铁表面产生的光生电子促进表面Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)循环效率，从而提高过硫酸氢盐的活化效率和污染物去除效率。氧化铁纳米盘为二维结构，具有较高的比表面积和活性位点，是一种具有潜力的铁基催化剂。然而，氧化铁纳米盘也存在明显缺陷，如表面Fe物种催化活性较不高，Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)氧化还原循环效率低等。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种表面硫修饰氧化铁纳米盘的制备方法及其应用，以克服上述现有技术中的不足。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种表面硫修饰氧化铁纳米盘的制备方法，包括如下步骤：

S100、将氧化铁纳米盘、无水乙醇、表面硫修饰剂混合；

S200、将步骤S100所得混合溶液转移至溶剂热反应釜中，以进行溶剂热反应，获得表面硫修饰氧化铁纳米盘。

进一步：所述表面硫修饰剂为硫代乙酰胺。

进一步：步骤S200具体为：

将氧化铁纳米盘加入无水乙醇中，并按照1:0.25～1的摩尔比加入表面硫修饰剂，充分搅拌、分散。

进一步：步骤S200具体为：

将步骤S100所得混合溶液转移至溶剂热反应釜中，于160℃～200℃温度下溶剂热反应6h～12h，待冷却后得到深橙红色沉淀物；

对深橙红色沉淀物洗涤、干燥，得到表面硫修饰氧化铁纳米盘。

进一步：氧化铁纳米盘的制备步骤为：

S110、六水合三氯化铁、溶剂和无水乙酸钠混合；

S120、将步骤S110所得混合溶液转移至溶剂热反应釜中，以进行溶剂热反应，获得氧化铁纳米盘。

更进一步：步骤S120具体为：

将步骤S110所得混合溶液转移至溶剂热反应釜中，于180℃温度下溶剂热反应6h～10h，待冷却后得到橙红色沉淀物；

对橙红色沉淀物洗涤、干燥，得到氧化铁纳米盘。

更进一步：溶剂由无水乙醇和超纯水混合而成。

一种表面硫修饰氧化铁纳米盘，由所述制备方法制得。

一种由所述制备方法所述制得的表面硫修饰氧化铁纳米盘在可见光下光催化活化过硫酸氢盐降解有机污染中的应用。