[发明专利]以石墨烯为载体的磁性铁基非均相类芬顿催化剂的制备方法及应用

摘要

本发明涉及一种以石墨烯为载体的磁性铁基非均相类芬顿催化剂的制备方法及应用，该方法以石墨烯为载体，利用原位生长的方式将磁性纳米四氧化三铁和纳米零价铁（Fe0）复合到石墨烯表面作为非均相类芬顿催化剂，石墨烯作为载体可以有效防止催化活性纳米粒子的团聚，从而暴露出更多的活性位点。此外，石墨烯具有超强的电子转移能力，Fe0很容易通过石墨烯为载体将电子转移给Fe3+，促进Fe3+转化为Fe2+，进而提高催化剂的催化活性，易回收、可重复使用，提高污染物去除效率。苯酚的去除率达到99 %以上。使用过的催化剂通过外加磁场回收，解决了传统芬顿催化剂难以回收利用，以及产生大量化学污泥的难题。具有一定的经济价值和实用价值。

主权项

一种以石墨烯为载体的磁性铁基非均相类芬顿催化剂的制备方法，其特征在于按下列步骤进行：a、称取1.0‑2.0 g氧化石墨烯，加入到200 ml的乙二醇和二乙二醇的混合液中，超声，再加入FeCl3 ·6H2O、醋酸钠和丙烯酸钠，室温下搅拌，使其充分溶解，得到混合液，其中乙二醇和二乙二醇的体积比为19:1；b、将a中得到的混合液转移至聚四氟反应釜中，温度200℃，保温10‑15 h，然后冷却室温，将得到的产物用体积比为1:1的乙醇和水反复清洗，将清洗后的产物分散到600 ml 的脱氧去离子水当中，得到 Fe3O4‑石墨烯的水分散液；c、称取1.5‑2.0 g FeSO4·7H2O 溶解到50 ml的脱氧去离子水中；d、用1 mol/L的NaOH溶液将步骤c中50 ml的脱氧去离子水pH值调节为9，然后加入1.36‑2.0 g NaBH4溶解；e、将FeSO4·7H2O 溶液缓慢滴加到步骤b所得的 Fe3O4‑石墨烯的水分散液中，室温下搅拌1 h；f、将步骤d 制备的NaBH4 溶液缓慢滴加到步骤e所得的混合液中，反应1 h，利用磁铁收集产物，将产物用体积比为1:1的乙醇:水的混合物清洗，放入真空干燥箱温度40℃干燥24 h，研磨过筛后，即获得Fe0‑Fe3O4‑石墨烯非均相类芬顿催化剂。