CN112206828A - 一种亚铁掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂的制备方法、产品及应用 - Google Patents
一种亚铁掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂的制备方法、产品及应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种亚铁掺杂Fe‑MOFs类芬顿催化剂的制备方法、产品及应用，其中制备方法包括如下步骤：将有机配体溶解于溶剂中，得到有机配体溶液；将三价铁盐和亚铁盐的混合金属盐加入到有机配体溶液中，搅拌均匀,得到亚铁掺杂Fe‑MOFs类芬顿催化剂前驱体混合溶液；将混合溶液进行溶剂热反应，随后固液分离，固相烘干，得到亚铁掺杂Fe‑MOFs类芬顿催化剂。该亚铁掺杂Fe‑MOFs类芬顿催化剂可以提高对类芬顿传质吸附和催化分解速率以及催化类芬顿氧化降解、矿化水中有机污染物的效率。其应用于有机废水污染处理领域，可以提高Fe‑MOFs的催化类芬顿活性，促进类芬顿反应的分解速率，增强水中有机污染物的去除。
Description
技术领域
本发明属于有机废水污染强化处理技术领域，具体涉及一种亚铁掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂的制备方法、产品及应用。
背景技术
近年来，人们对于绿色化学、绿色生活的呼声越来越高，工业水污染问题变得日益尖锐。工业废水不同于常规生活废水，其主要含有大量有机助剂类和中间体以及部分有机小分子化合物，具有成分复杂、化学稳定性好、生物难降解等突出特性。以高级氧化法为代表的深度处理技术，其体系可形成氧化活性更高的·OH物种，其降解有机物的反应能力和速率与传统直接氧化相比大幅提高，可达到彻底氧化大分子有机物的目的。所以，高级氧化法是针对印染废水深度处理行之有效的途径之一。
芬顿技术作为高级氧化法的一种，通过过氧化氢与亚铁离子的结合，可对许多种类有机物起到优良的氧化效果。芬顿技术在20世纪70年代得到了迅速发展，开始被研究应用于在工业废水处理领域。现今，以过氧化氢为主体的高级氧化法的研究已经十分丰富，在传统芬顿试剂和传统芬顿反应方法上的改良和创新是目前研究的热点所在。
然而，在水污染控制领域，采用传统芬顿反应时，存在限于强酸环境较窄的pH工作范围，以及反应伴随大量铁泥的产生等问题。因此，为了解决传统芬顿这些反应中的弊端，提高芬顿反应高级氧化法的经济效益，发展了非均相芬顿(类芬顿)反应较好的策略，即不同于金属盐这一传统(均相)芬顿催化剂，采用不溶于反应体系的过渡金属氧化物、铁基金属有机框架材料以及一些非金属碳材料作为催化剂。在类芬顿高级氧化技术中因能有着更广的pH工作范围，更好的提高过氧化氢利用率、氧化效能和经济效益，备受人们的青睐。
对于类芬顿高级氧化法而言，最为重要的是催化剂。过渡金属(氢)氧化物，如Fe2O3、Fe3O4、FeOOH、Al2O3、MnO2、和Fe(II)O2等常被用作类芬顿反应的催化剂。而这些催化剂存在金属离子析出、比表面积较低、传质能力较弱等问题，导致催化效率难以有效提升。
铁基金属有机框架(Fe-MOFs)材料，如MIL-53(Fe)、MIL-88A(Fe)、MIL-88B(Fe)、MIL-100(Fe)和MIL-101(Fe)是一类新型的类芬顿催化剂，它们稳定性良好，金属离子析出率低，活性位点分布均匀且丰富，有着优秀的传质能力，可作为一种具有良好应用前景的新型类芬顿催化剂。但是，这类催化剂因铁氧节点的固有结构，其非均相芬顿性能受到Fe(III)(三价铁)/Fe(II)(亚铁)相对较低的氧化还原循环速率和配位不饱和金属中心密度的限制，仍存在有机物污染物的去除效率和矿化能力较不理想的问题。
发明内容
针对新型Fe-MOFs因其铁氧节点的固有结构，存在相对较低的Fe(III)/Fe(II)氧化还原循环速率和配位不饱和金属中心密度不够丰富，对工业废水中有机污染物的去除和矿化效率不高等问题，本发明目的在于提供一种Fe(II)掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂的制备方法。
本发明的目的在于：提供一种上述方法制备的Fe(II)掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂产品；提供一种上述产品的应用。
本发明目的通过下述方案实现：
一种亚铁掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂的制备方法，通过亚铁离子掺杂Fe-MOFs溶剂热(包括水热或者其他有机溶剂热)自组装形成多孔的Fe(II)掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂，所述Fe-MOFs为铁基金属有机框架材料。一种亚铁掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)将有机配体溶解于溶剂中，得到有机配体溶液；
(2)将三价铁盐和亚铁盐的混合金属盐加入到有机配体溶液中，搅拌均匀，得到亚铁掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂前驱体混合溶液；
(3)将混合溶液进行溶剂热反应，随后固液分离，固相烘干，得到所述亚铁掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂。
上述制备方法中，步骤(1)中：
优选地，所述有机配体为对苯二甲酸和2-甲基咪唑中的一种或多种，进一步优选为对苯二甲酸。所述溶剂优选为水或N,N-二甲基甲酰胺(DMF)，进一步优选为N,N-二甲基甲酰胺(DMF)。所述有机配体溶液中，所述有机配体与溶剂的摩尔比为1：(100～800)；进一步优选为1：(300～600)，更进一步优选为1：500。
步骤(1)可以在搅拌下进行，可以采用机械搅拌或者磁力搅拌等；也可以采用一定的加热处理，以促进有机配体的快速溶解。有机配体溶解后得到所述的有机配体溶液待用。
上述制备方法中，步骤(2)中：
所述混合溶液中，以亚铁(Fe(Ⅱ))和三价铁(Fe(Ⅲ))的总量(Fe)计算，Fe(Ⅱ)占Fe的总摩尔含量的百分比优选为5～50％，进一步优选为10～40％，更进一步优选为20～30％。
作为优选，所述混合溶液中Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)的总量与有机配体的摩尔比为1：(0.5～1)，进一步优选为1：1。
作为优选，所述混合金属盐为三价铁盐和二价铁盐的混合物，三价铁盐为氯化铁、硫酸铁和硝酸铁中的一种或多种，二价铁盐为氯化亚铁、硫酸亚铁和硝酸亚铁中的一种或多种。所述氯化铁可以选择六水合氯化铁；所述氯化亚铁可以选择四水合氯化亚铁。
上述制备方法中，步骤(3)中：
所述溶剂热反应的反应温度优选为60～150℃，进一步优选为100～150℃，更进一步优选为150℃。所述热反应的反应时间优选为3～24h，进一步优选为3～12h，更进一步优选为3h。
烘干温度优选为60～100℃，进一步优选为80～100℃，更进一步优选为100℃。烘干时间优选为10～30h，进一步优选为15～25h，更进一步优选为24h。
步骤(3)可以在含有聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中进行，经溶剂热反应，离心分离，沉淀洗涤，烘干，得到多孔亚铁掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂。
本发明还提供一种亚铁掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂，由上述技术方案中任一项所述的制备方法制备得到。
本发明还提供一种如上述技术方案中任一项所述的亚铁掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂在降解有机废水中污染物中的应用。
作为优选，所述污染物为水杨酸、对硝基苯酚、罗丹明B、卡马西平或以上化合物的类似物或者上述两种或者化合物的组合。
实际应用时，可以向有机废水污染物中加入所述的Fe(II)掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂，加入双氧水，进行类芬顿反应。
在类芬顿反应中，过氧化氢浓度优选为5～20mM，进一步优选为5～10mM，更进一步优选为10mM。pH优选为3～6，进一步优选为4～6，更进一步优选为4。污染物浓度优选为20～200ppm，进一步优选为100～200ppm，更进一步优选为200ppm。所述污染物与亚铁掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂的重量比优选为1：(1～10)。
作为具体优选，本发明的亚铁掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂的催化活性测试可以在间歇式类芬顿催化反应器中进行，向污染物浓度为20～200ppm的有机废水中加入多孔亚铁掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂，调节pH至3～6，随后加入浓度为5～20mM的过氧化氢，使其发生类芬顿反应。测定处理后的溶液中对硝基苯酚浓度和总有机碳含量(TOC)值，计算催化类芬顿氧化降解处理对硝基苯酚溶液的降解速率常数和矿化率。
本发明利用亚铁离子掺杂Fe-MOFs溶剂热自组装形成多孔的Fe(II)掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂，通过Fe(II)取代的方法对类芬顿催化剂中铁氧簇的结构进行了调控，得到了一种混合价(即Fe(II)/Fe(III))的Fe-MOFs材料，该材料具有极高的非均相芬顿性能。取代的Fe(II)中心可作为较强的活性中心，在原Fe(III)中心上发生Fe(II)→Fe(Ⅲ)半反应，快速活化过氧化氢，有效地分解有机污染物。
本发明的制备方法采用简易的溶剂热合成法制备出多孔Fe(II)掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂，该催化剂孔结构丰富、比表面积较大、有着更正的氧化还原电位，可高效吸附、加速Fe(II)/Fe(Ⅲ)循环促使有力活化过氧化氢分解产生更多的活性氧物种，使水中有机污染物的降解率和矿化率得到大幅度的提高。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明的Fe(II)掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂的制备方法，通过亚铁离子掺杂Fe-MOFs溶剂热自组装形成多孔的Fe(II)掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂，利用Fe(II)调节Fe-MOFs中铁氧簇结构，以提高Fe-MOFs催化材料在类芬顿反应中Fe(III)/Fe(II)对的循环速率，丰富材料不饱和金属位点，进而提高Lewis酸度，从而提高Fe-MOFs的类芬顿催化性能，促进Fe-MOFs对过氧化氢的吸附和催化分解，进一步产生更多的羟基自由基等活性氧物种，增强对水中有机污染物的氧化降解，显著提高有机污染物的矿化程度。
(2)本发明的Fe(II)掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂的制备方法，通过改变杂金属Fe(II)掺杂比例，Fe(II)的取代可诱导材料中大量Fe(III)配位不饱和位点的形成，丰富了材料Lewis酸度，使得Fe(II)掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂暴露出更多的催化类芬顿活性位点，提高其催化类芬顿的能力，增强了对硝基苯酚的去除效率。
(3)本发明的Fe(II)掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂，可以提高对类芬顿传质吸附和催化分解速率以及催化类芬顿氧化降解、矿化水中有机污染物的效率。
(4)本发明的Fe(II)掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂应用于有机废水污染强化处理领域，可以有效提高Fe-MOFs的催化类芬顿活性，促进Fe(II)掺杂Fe-MOFs对类芬顿反应的分解速率，增强水中有机污染物的深度去除。
附图说明
图1为实施例1制备得到的30％FeII-MIL-53(Fe)催化剂的SEM形貌图；
图2为30％FeII-MIL-53(Fe)催化剂的原位吡啶吸附红外光谱图；
图3为降解时间对对硝基苯酚浓度变化的影响(a)和对硝基苯酚氧化降解过程的伪一级动力学拟合结果(b)；
图4为30％FeII-MIL-53(Fe)与原始MIL-53(Fe)催化剂/类芬顿体系活性氧物种EPR的对比监测图。
具体实施方式
下面将通过以下实施例，对本发明做进一步的说明。
实施例1
一种Fe(II)掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂的制备方法，通过亚铁离子掺杂Fe-MOFs溶剂热自组装形成多孔的Fe(II)掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂，按如下步骤：
(1)在磁力搅拌下，按照N,N二甲基甲酰胺和有机配体对苯二甲酸摩尔比为500:1，将有机配体加入N,N二甲基甲酰胺溶液中，溶解完全后得到有机配体对苯二甲酸溶液；
(2)将n(Fe(II)):n(Fe)摩尔比为0.30:0.70的混合金属盐(四水合氯化亚铁和六水合氯化铁)加入到有机配体对苯二甲酸溶液中(其中n(Fe(II)):n(Fe)的总摩尔量与对苯二甲酸的摩尔比为1:1)，搅拌均匀得到Fe(II)掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂前驱体混合溶液；
(3)将混合溶液转移到含有聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，在150℃下溶剂热反应3h后，离心分离，沉淀洗涤，在100℃下烘干24h得到多孔Fe(II)掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂，记为30％FeII-MIL-53(Fe)。
由上述方法所制备的Fe(II)掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂为长约为2μm，宽约为0.5μm的规则针状形貌(如图1所示)。采用原位吡啶吸附红外光谱探测由上述方法所制备的Fe(II)掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂的表面酸位，结果如图2所示。
根据Lewis酸位密度计算公式：
其中LA是Fe(II)掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂表面Lewis酸位密度，Mac为摩尔吸光系数(Mac＝0.6)，Sp为波数1069.7cm-1处特征峰积分面积，R为红外压片薄片半径，W为所用催化剂重量，计算Fe(II)掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂的表面酸位密度，其结果为3.49mmol g-1。
降解性能检测：
以图3中30％FeII-MIL-53(Fe)+H2O2所示组为例，选用规格为分析纯30％的过氧化氢。配置500mL的20mg L-1对硝基苯酚母液(溶剂为水)，调剂pH为4，并加入反应容器中。准确称取200mg上述Fe(II)掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂加入对硝基苯酚母液中，超声60s使其均匀分散，然后移液枪移取定量的过氧化氢溶液置于对硝基苯酚母液中(对硝基苯酚母液中过氧化氢的浓度为10mM)，触发类芬顿降解反应。每间隔10min取样5mL(0min、10min、20min、30min、40min、50min、60min、)，后随反应进行每间隔30min取样5mL(90min、120min)，0.22μm针式滤头过滤，滤液中残余的活性氧物种加入0.1mL叔丁醇猝灭。总的处理时间为120min。每组实验重复三次。
采用安捷伦1260型高效液相色谱仪测定对硝基苯酚浓度，分析条件为：安捷伦ZORBAX Eclipse XDB-C18色谱柱(3.5μm,4.6x 150mm)为固定相，柱温为30℃，流动相为超纯水和甲醇(30/70)混合溶液，流速和进样量分别为0.8mL min-1和20μL。对硝基苯酚的保留时间为2.37min。
将上述0min、10min、20min、30min、40min、50min、60min、90min、120min取样的样品的对硝基苯酚浓度与对应的时间点，根据假一级动力学公式
其中k为降解速率常数，单位为min-1，Ct为不同时间对硝基苯酚浓度，C0为初始时间对硝基苯酚浓度，t为对应的处理时间，单位为min；利用上述检测数据和公式，对降解过程进行动力学拟合(见图3)，得到斜率k值即为对硝基苯酚的降解速率常数，结果为0.022min-1。
图3中，参照上述降解性能测试，H2O2 alone表示：仅通入过氧化氢；30％FeII-MIL-53(Fe)表示：仅添加由上述制备方法制得的30％FeII-MIL-53(Fe)，不加双氧水；30％FeII-MIL-53(Fe)+H2O2表示：添加由上述制备方法制得的30％FeII-MIL-53(Fe)，并通入H2O2，如上述内容所示；MIL-53(Fe)+H2O2表示：加入未掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂，并通入H2O2。由图3可知，由实施例1中的制备方法制备的掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂(30％FeII-MIL-53(Fe))催化类芬顿氧化降解效率显著提高。
采用Elementar的Liquid TOC分析仪测定水样处理前后(处理30min)的总有机碳含量，根据公式
其中RTOC为矿化率，TOCt为处理30min后水样的TOC值，TOC0为初始样品的TOC值，计算对硝基苯酚的矿化率，结果为48.1％。降解速率常数和矿化率分别约是未掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂的3倍(未掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂的降解速率常为0.0073min-1)和1.39倍(未掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂的矿化率为34.3％)。未掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂是仅以三价铁为原料在相同条件下制得，所涉及的降解实验过程与Fe(II)掺杂Fe-MOFs一致。
活性氧物种EPR检测
分别对上述制备方法中制得的30％FeII-MIL-53(Fe)和原始MIL-53(Fe)催化剂/类芬顿体系进行活性氧物种EPR测试，测试结果如图4所示，相对未掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂(MIL-53(Fe))而言，本发明制得的30％FeII-MIL-53(Fe)具有更多的活性氧物种。
本发明采用亚铁离子掺杂Fe-MOFs溶剂热自组装形成多孔的Fe(II)掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂，通过氮气吸脱附实验表征发现该类芬顿催化剂孔结构丰富(孔径分布在2～60nm)、比表面积大(187.14m2/g)、表面Lewis酸位密度大，可明显提高Fe-MOFs的催化类芬顿活性，促进Fe-MOFs催化材料对类芬顿吸附、催化分解产生更多活性氧物种，增强水中有机污染物的去除效率。该工艺不仅操作简便，而且所制得的Fe(II)掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂催化类芬顿氧化降解效率显著，提出的Fe(II)掺杂Fe-MOFs的制备方法对工业废水中有机污染物的强化处理提供了一条实用性方案。
实施例2
一种Fe(II)掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂的制备方法，按如下步骤：
(1)在磁力搅拌下，按照N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和有机配体对苯二甲酸摩尔比为500:1，将有机配体加入DMF溶液中，溶解完全后得到有机配体对苯二甲酸溶液；
(2)将n(Fe(II)):n(Fe)摩尔比为0.20:0.80的混合金属盐(四水合氯化亚铁和六水合氯化铁)加入到有机配体对苯二甲酸溶液中(其中n(Fe(II)):n(Fe)的总摩尔量与对苯二甲酸的摩尔比为1:1)，搅拌均匀，得到Fe(II)掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂前驱体混合溶液；
(3)将混合溶液转移到含有聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，在150℃下溶剂热反应3h后，离心分离，沉淀洗涤，在100℃下烘干24h，得到多孔Fe(II)掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂产品。
采用实施例1中的测试计算方式，得本实施例中所制备的Fe(II)掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂Lewis酸位密度为3.22mmol g-1，对对硝基苯酚溶液的降解速率常数为0.020min-1，矿化率为45.2％。
实施例3
一种Fe(II)掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂的制备方法，按如下步骤：
(1)在磁力搅拌下，按照N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和有机配体对苯二甲酸摩尔比为500:1，将有机配体加入DMF溶液中，溶解完全后得到有机配体对苯二甲酸溶液；
(2)将n(Fe(II)):n(Fe)摩尔比为0.10:0.90的混合金属盐(四水合氯化亚铁和六水合氯化铁)加入到有机配体对苯二甲酸溶液中(其中n(Fe(II)):n(Fe)的总摩尔量与对苯二甲酸的摩尔比为1:1)，搅拌均匀得到Fe(II)掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂前驱体混合溶液；
(3)将混合溶液转移到含有聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，在150℃下溶剂热反应3h后，离心分离，沉淀洗涤，在100℃下烘干24h得到多孔Fe(II)掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂产品。
采用实施例1中的测试计算方式，得本实施例中所制备的Fe(II)掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂Lewis酸位密度为2.60mmol g-1，对对硝基苯酚溶液的降解速率常数为0.012min-1，矿化率为40.8％。
实施例4
一种Fe(II)掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂的制备方法，按如下步骤：
(1)在磁力搅拌下，按照N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和有机配体对苯二甲酸摩尔比为500:1，将有机配体加入DMF溶液中，溶解完全后得到有机配体对苯二甲酸溶液；
(2)将n(Fe(II)):n(Fe)摩尔比为0.05:0.95的混合金属盐(四水合氯化亚铁和六水合氯化铁)加入到有机配体对苯二甲酸溶液中(其中n(Fe(II)):n(Fe)的总摩尔量与对苯二甲酸的摩尔比为1:1)，搅拌均匀得到Fe(II)掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂前驱体混合溶液；
(3)将混合溶液转移到含有聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，在150℃下溶剂热反应3h后，离心分离，沉淀洗涤，在100℃下烘干24h得到多孔Fe(II)掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂产品。
采用实施例1中的测试计算方式，得本实施例中所制备的Fe(II)掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂Lewis酸位密度为2.55mmol g-1，对对硝基苯酚溶液的降解速率常数为0.0086min-1，矿化率为38.1％。
实施例5
一种Fe(II)掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂的应用，按如下步骤：
(1)分别配置1L浓度为200mg/L的对硝基苯酚、罗丹明B、卡马西平的有机污染物溶液，调剂pH为4，待用；
(2)在磁力搅拌下，分别将0.4g实施例1中制得的催化剂30％FeII-MIL-53(Fe)加入到(1)配置好的三种有机污染物溶液中，超声1min中使其分散均匀，形成悬浊液；
(3)选用规格为分析纯30％的过氧化氢，然后移液枪移取定量的过氧化氢溶液置于有机污染物溶液中(有机污染物溶液中过氧化氢的浓度为10mM)，触发类芬顿降解反应；
(4)采用总有机碳分析仪测定处理前后水样的总有机碳含量值，计算30％FeII-MIL-53(Fe)与过氧化氢的类芬顿氧化体系对不同种类有机污染物的矿化率。
结果表明，30％FeII-MIL-53(Fe)与过氧化氢的类芬顿氧化体系对硝基苯酚、罗丹明B、卡马西平的矿化率分别为48.5％、53.2％和55.1％。
Claims (10)
1.一种亚铁掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂的制备方法，其特征在于，通过亚铁离子掺杂Fe-MOFs溶剂热自组装形成多孔的所述亚铁掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂；其中，所述Fe-MOFs为铁基金属有机框架材料。
2.根据权利要求1所述的亚铁掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将有机配体溶解于溶剂中，得到有机配体溶液；
(2)将三价铁盐和亚铁盐的混合金属盐加入到有机配体溶液中，搅拌均匀，得到亚铁掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂前驱体混合溶液；
(3)将混合溶液进行溶剂热反应，随后固液分离，固相烘干，得到所述亚铁掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂。
3.根据权利要求2所述的亚铁掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂的制备方法，其特征在于，所述有机配体为对苯二甲酸和2-甲基咪唑中的一种或多种；所述溶剂为水或N,N-二甲基甲酰胺或两者的混合溶剂；所述有机配体溶液中，所述有机配体与溶剂的摩尔比为1：(100～800)。
4.根据权利要求2所述的亚铁掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂的制备方法，其特征在于，所述混合溶液中亚铁占Fe的总摩尔含量的百分比为5～50％。
5.根据权利要求2所述的亚铁掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂的制备方法，其特征在于，所述混合溶液中亚铁和三价铁的总量与有机配体的摩尔比为1：(0.5～1)。
6.根据权利要求2所述的亚铁掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂的制备方法，其特征在于，所述混合金属盐为三价铁盐和二价铁盐的混合物，三价铁盐为氯化铁、硫酸铁和硝酸铁中的一种或多种，二价铁盐为氯化亚铁、硫酸亚铁和硝酸亚铁中的一种或多种。
7.根据权利要求2所述的亚铁掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述溶剂热反应的反应温度为60～150℃，反应时间为3～24h；烘干温度为60～100℃，烘干时间为10～30h。
8.一种亚铁掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂，其特征在于，由权利要求1～7中任一项所述的制备方法制备得到。
9.一种权利要求8所述的亚铁掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂在降解有机废水中污染物中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，向所述有机废水中中加入所述的亚铁掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂，通入过氧化氢，其中过氧化氢浓度为5～20mM，pH为3～6，污染物浓度为20～200ppm，所述污染物与亚铁掺杂Fe-MOFs类芬顿催化剂的重量比为1：(1～10)。
Priority Applications (1)
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