[发明专利]一种α或γ-Fe改性Fe-N-C材料的制备方法及应用

摘要

本发明公开了一种α或γ‑Fe改性Fe‑N‑C材料的制备方法及应用，包括合成Fe‑ZIF‑8‑x的前体；通过水热法用Fe3+取代类沸石结构中的部分Zn2+来获得Fe‑ZIF‑8‑x，以实现均匀的Fe掺杂；然后通过热解和酸洗步骤将ZIFs转化为Fe‑N‑C‑x催化剂；得益于FeNx和α/γ‑Fe物种的协同作用，所制备的Fe‑N‑C‑2在40分钟内表现出98.7％的最高污染物去除效率，计算的反应速率常数几乎是其他Fe‑N‑C‑x催化剂的2.07‑8.32倍。此外，Fe‑N‑C‑2在3.0～9.0的宽pH范围内表现出高活性，对阴离子和天然有机物具有优异的抗干扰能力，在实际废水处理中具有良好的前景。这些结果不仅突出了FeNx和α/γ‑Fe之间重要的协同作用，而且推动了高性能Fe‑N‑C材料的精细设计，并为环境应用中的非自由基机理提供了理解。