[发明专利]一种MOFs衍生含缺陷Fe-Nx的Fe-N/C催化剂及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种MOFs衍生含缺陷Fe-Nx的Fe-N/C催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)A溶液：向甲醇中加入金属锌的化合物，并加入铁源，充分搅拌；

(2)B溶液：向甲醇中加入2-甲基咪唑，进行充分搅拌；

(3)待A溶液和B溶液充分分散均匀后，将B溶液倒入A溶液中，使金属锌的化合物和甲醇的摩尔比为1：150-1：1200，2-甲基咪唑和甲醇的摩尔比1：19-1：75，持续搅拌，陈化，之后离心、洗涤、真空干燥得到MOFs前驱体固体粉末；

(4)将步骤(3)得到的MOFs前驱体固体粉末在惰性气体氛围下热解，得到微、介孔共存，MOFs衍生含缺陷Fe-Nx的Fe-N/C催化剂。

2.根据权利要求1所述的一种MOFs衍生含缺陷Fe-Nx的Fe-N/C催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述金属锌的化合物为Zn(NO₃)₃·6H₂O。

3.根据权利要求1所述的一种MOFs衍生含缺陷Fe-Nx的Fe-N/C催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述铁源为酞菁铁。

4.根据权利要求1所述的一种MOFs衍生含缺陷Fe-Nx的Fe-N/C催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)和(2)中所述搅拌的时间为10-30min。

5.根据权利要求1所述的一种MOFs衍生含缺陷Fe-Nx的Fe-N/C催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述搅拌的时间为1-2h。

6.根据权利要求1所述的一种MOFs衍生含缺陷Fe-Nx的Fe-N/C催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述陈化的时间为20-24h。

7.根据权利要求1所述的一种MOFs衍生含缺陷Fe-Nx的Fe-N/C催化剂的制备方法，其特征在于，所述洗涤所用溶剂为甲醇。

8.根据权利要求1所述的一种MOFs衍生含缺陷Fe-Nx的Fe-N/C催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述热解的具体条件为：将MOFs前驱体固体粉末置于石英舟中，放于管式炉中，惰性气体为氮气或氩气，加热温度800℃-1000℃，热解时间为1-3小时。

9.权利要求1-8任一项所述制备方法制备得到的一种MOFs衍生含缺陷Fe-Nx的Fe-N/C催化剂，其特征在于，所述MOFs衍生含缺陷Fe-Nx的Fe-N/C催化剂为呈菱形十二面体纳米的颗粒，且含有缺陷Fe-Nx位点。

10.权利要求9所述一种MOFs衍生含缺陷Fe-Nx的Fe-N/C催化剂应用于活化过硫酸盐降解新兴污染物的方法，其特征在于，包括以下步骤：向含有新兴污染物的废水中投加所述含缺陷Fe-Nx的Fe-N/C催化剂和过硫酸盐，反应过程中溶液连续搅拌，催化剂在废水中的浓度为0.1-0.6g/L，投加的过硫酸盐和新兴污染物的摩尔比为75:1-239:1。