[发明专利]一种铁钼负载的藻基碳材料及其制备方法和应用方法

说明书

本发明公开了一种铁钼负载的藻基碳材料及其制备方法和应用方法，制备方法包括：S1：将藻粉溶于铁盐中，并搅拌离心得到藻细胞；S2：对步骤S1得到的藻细胞进行碱处理并清洗；S3：将步骤S2得到的藻细胞进行煅烧，得到铁负载藻基碳材料，并进行干燥研磨；S4：将钼盐和步骤S3得到的藻基碳材料分散在溶剂中，并干燥研磨成粉末；S5：将步骤S4得到的粉末再进行煅烧，并将煅烧得到的产物进行清洗研磨得到铁钼负载的藻基碳材料。本发明提出的铁钼负载的藻基碳材料及其制备方法和应用方法，通过氮掺杂和铁钼负载能够高效活化过硫酸盐产生活性物种，提高了对于目标污染物的降解能力，制备方法简单，成本低廉，实现了藻类的资源化处理，有非常好的应用前景。

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及一种铁钼负载的藻基碳材料及其制备方法和应用方法。

背景技术

湖泊的富营养化一直是近二十年来水环境领域关注的焦点，是人类面临的最大环境问题之一，当河流湖泊中由于富营养化导致微藻大量繁殖时，及时去除微藻生物质仍是最直接有效的方法。通过机械方法收集到的微藻可进一步的进行资源化处理。微藻中富含丰富的营养物质，目前已经在食品、能源、医美等领域得到广泛的应用，在水环境领域的用途还有待进一步去发掘。

高级氧化技术是基于原位产生强氧化性的活性物种，利用产生的活性物进一步与目标污染物作用并将其去除的新型污染修复技术。目前已被广泛应用于饮用水和废水处理中，它能够对传统的水处理技术进行完善和补充，是一种高效且环境友好的水处理技术，其中基于过硫酸盐处理的高级氧化技术越来越多地受到研究者的关注。此外，由于传统的高级氧化技术存在成本高、反应过于剧烈、活性物种有效利用率低等缺陷，针对过硫酸盐的功能材料活化方法也成为了研究热点。然而现有的针对过硫酸盐的功能材料活化方法中存在以下问题：第一，成本较高限制了大规模的应用，第二，活化效果欠佳。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种铁钼负载的藻基碳材料及其制备方法和应用方法，成本大大降低的同时，显著提高了催化活性。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明公开了一种铁钼负载的藻基碳材料的制备方法，包括以下步骤：

S1：将藻粉溶于铁盐中，并搅拌离心得到藻细胞；

S2：对步骤S1得到的藻细胞进行碱处理并清洗；

S3：将步骤S2得到的藻细胞进行煅烧，得到铁负载藻基碳材料，并进行干燥研磨；

S4：将钼盐和步骤S3得到的藻基碳材料分散在溶剂中，并干燥研磨成粉末；

S5：将步骤S4得到的粉末再进行煅烧，并将煅烧得到的产物进行清洗研磨得到铁钼负载的藻基碳材料。

优选地，步骤S1中所述藻粉采用小球藻粉、螺旋藻粉和念珠藻粉中的至少一种。

优选地，步骤S1中所述铁盐采用硫酸铁，铁盐的质量分数为4％-7％。

进一步地，步骤S1中离心步骤的转速为5000～6000转/分钟。

优选地，步骤S2中采用NaOH溶液或者NaHCO₃溶液在预设温度下对步骤S1得到的藻细胞进行碱处理并清洗。

进一步地，预设温度为75～80℃，时间为2～4小时。

优选地，步骤S2中清洗步骤具体使用超纯水进行冲洗，清洗直到上层清液酸碱度为中性。

进一步地，清洗步骤重复8～10次。