[發明專利]一種磁性Fe2

有效

• 申請號: 202010115062.2
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111229281B
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 劉錫清;汪濤;閆永勝;周志平
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24;C02F1/30;C02F1/72;C02F101/34;C02F101/38
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本發明屬于催化材料制備技術領域，具體涉及一種磁性Fe₂O₃/BN復合材料及其制備方法與應用。本發明利用BN表面的負電性使正價鐵離子吸附在BN上，實現一鍋法制備磁性Fe₂O₃/BN復合材料，并應用于去除水體中的抗生素殘留。本發明合成方法簡單，制備的磁性Fe₂O₃/BN復合材料具有良好的磁性易于回收重復利用。在光催化實驗中磁性Fe₂O₃/BN復合材料表現出優于單體的降解活性。該材料可作為PDS活化的催化劑，光協同活化過二硫酸鹽（PDS）去除廢水污染物，PDS活化產生的強氧化能力的自由基與光催化激發Fe₂O₃所產生的自由基實現雙重促進催化作用，進一步發展了鐵基復合材料在光催化領域及PDS活化方面的應用。

技術領域

本發明屬于催化材料制備技術領域，具體涉及一種磁性Fe₂O₃/BN復合材料及其制備方法與應用。

背景技術

高級氧化劑技術（Advanced Oxidation Process）作為當前降解有毒、生物難降解、持久性有機污染物的有效方法，得到研究者的廣泛關注。高級氧化技術利用產生的強氧化性自由基（如?OH，O₂^.-等）將有機物氧化成低毒的小分子或者直接礦化為無害的無機物。近期，一種通過產生硫酸根自由基（SO₄^.-）來降解污染物的基于過硫酸鹽的高級氧化技術得到青睞，該技術所產生的SO₄^.-驅動降解的過程相比?OH有很多的優勢，具有更高的氧化還原電位，更長的半衰期。因此，基于過硫酸鹽的高級氧化技術具有更好的應用前景。目前，活化過硫酸鹽的方法主要有熱、輻射活化，堿活化以及過渡金屬活化等方法。由于過渡金屬活化法不需要大量能量的輸入而被廣泛用于活化過硫酸鹽產生自由基降解有機物。其中，鐵基催化劑（Fe⁰、Fe₃O₄、Fe₂O₃）具有低成本、環境友好、磁性易回收及較高活性等優勢，被用于過硫酸鹽的活化。但是在具體反應過程中存在金屬離子流失以及環境的二次污染。

氮化硼（BN）材料具有良好的熱穩定性及化學穩定性，在高溫、強腐蝕性條件下仍性能不變，而且BN比表面積大、孔道結構豐富，其中的極性化學鍵（B-N）對金屬離子具有很強的吸附性。能否可以將氮化硼與鐵基半導體催化劑相結合制備一種具有優良性能的催化材料應用于水體污染物治理領域還沒有相關的文獻報道。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種磁性Fe₂O₃/BN復合材料及其制備方法與應用。本發明中所述的磁性Fe₂O₃/h-BN復合材料可以利用光協同活化過二硫酸鹽（peroxydisulfate，PDS）去除廢水污染物，在PDS和光照的共同條件下，PDS活化產生的自由基與光催化激發Fe₂O₃所產生的自由基實現雙重促進催化作用。

為實現上述發明目的，本發明采用以下技術方案：

本發明提供了一種磁性Fe₂O₃/BN復合材料的制備方法，具體包括如下步驟：

將四水合氯化亞鐵、六水合氯化鐵和BN超聲分散在去離子水中，油浴中加熱反應，加入氨水溶液繼續反應，產物用去離子水和乙醇洗滌后用磁鐵回收，烘干后得到磁性Fe₂O₃/BN復合材料。

所述的四水合氯化亞鐵、六水合氯化鐵和BN的質量比為26:108:7~23。

所述去離子水的用量為可以有效分散四水合氯化亞鐵、六水合氯化鐵和BN。