本發(fā)明涉及廢水處理，具體涉及一種高效降解bpa的feo-g-c3n4催化材料的制備和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、目前，大量有毒有害的難降解的污染物隨著工業(yè)廢水和生活污水會排入環(huán)境體系中，對人類的健康造成了極大的威脅。其中，內(nèi)分泌干擾物(edcs)作為新型環(huán)境微污染物存在于水資源當(dāng)中。而bpa作為典型的內(nèi)分泌污染物，對人類的神經(jīng)、生殖和免疫系統(tǒng)造成危害。

2、傳統(tǒng)降解內(nèi)分泌干擾物bpa的方法有物理法、化學(xué)法、生物法和高級氧化法等。然而物理法由于污染物的成分復(fù)雜多樣，物理法用于吸附的膜材料較為單一，會對污染物的吸附量造成較大的差異，因此會造成過濾效果不佳；生物法中存在較多的微生物，生存環(huán)境多樣，并且大部分的污染物都有一定的生物毒性，因此生物法也有著較大的局限性。

3、高級氧化法(aops)又名深度氧化法。該技術(shù)具有多種優(yōu)點，可以高效地處理污染物，處理周期相比于其他處理法更短，尤其針對于難降解的有機(jī)污染物可以將其完全礦化為無機(jī)物等。目前基于過一硫酸鹽(pms)的非均相高級氧化法(sr-aops)在高效處理復(fù)雜水環(huán)境中的bpa時比其他aops技術(shù)更有應(yīng)用前景。均相活化及非均相活化是主要的兩種活化方式，但后者被認(rèn)為是更有前景的方法。非均相催化劑又主要以金屬基及碳基材料為主，但前者存在穩(wěn)定性差，金屬易浸出，比表面積及催化活性點位低等缺點，而傳統(tǒng)的碳基材料存在高成本，低礦化率及持續(xù)性低等缺點，在實際水處理中的表現(xiàn)均不佳。因此，開發(fā)新型的催化劑來催化活化過硫酸鹽成為研究的熱點。因此，以g-c3n4為代表的非均相催化劑在處理難降解污染物方面引起了廣泛的關(guān)注，具有易制備、無污染、高穩(wěn)定性等優(yōu)點。但是只含單個原子摻雜的石墨相氮化碳對催化活化過硫酸鹽的降解效率較低。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種高效降解bpa的feo-g-c3n4催化材料的制備方法，對于鐵摻雜石墨相氮化碳材料，適量添加氧摻雜之后，可以提高電子轉(zhuǎn)移速率，從而提高催化活性。另一方面，采用的雙原子feo-g-c3n4催化活化過硫酸鹽降解bpa，降解效率高達(dá)88.75％。feo-g-c3n4催化劑穩(wěn)定性良好，相比于傳統(tǒng)的單原子氮化碳催化劑可以更好的催化活化過硫酸鹽降解污染物。

2、一種高效降解bpa的feo-g-c3n4催化材料的制備方法，包括如下步驟：

3、步驟一：先將一定量的硝酸鐵溶解，再向溶解液中加入一定量的三聚氰胺和草酸二水合物步驟二：通過無氧熱解法對步驟一中的得到的混合液進(jìn)行高溫煅燒后得到feo-g-c3n4。

4、優(yōu)選的，所述步驟二中，高溫煅燒是指以3℃/min的升溫速率升至600℃，然后保溫3h。

5、優(yōu)選的，所述步驟一中，硝酸鐵，三聚氰胺和草酸二水合物的質(zhì)量比為：1∶19∶2。

6、優(yōu)選的，稱取0.5g的硝酸鐵溶解在30ml的去離子水中后加入9.5g的三聚氰胺和1g的草酸二水合物；

7、待混合攪拌后放入水浴鍋中加熱，水分蒸干后，將材料放入烘箱中干燥3h；

8、之后將固體材料研磨稱粉末之后置于石英舟中，采用無氧熱解法在管式爐中設(shè)置600℃高溫，時間3h進(jìn)行煅燒后得到的feo-g-c3n4。

9、優(yōu)選的，所述feo-g-c3n4能夠高效活化過硫酸鹽降解bpa。

10、優(yōu)選的，首先向bpa中加入過硫酸鹽，然后再加入催化材料feo-g-c3n4，以產(chǎn)生so4·及·oh降解水中有機(jī)污染物。

11、優(yōu)選的，所述的過硫酸鹽為過一硫酸鹽。

12、優(yōu)選的，所述有機(jī)污染物與氧化劑過硫酸鹽的摩爾比為1∶114。

13、優(yōu)選的，所述有機(jī)污染物與催化材料feo-g-c3n4的質(zhì)量比為1∶30。

14、本發(fā)明的優(yōu)點在于：采用的雙原子fe-o-g-c3n4催化活化過硫酸鹽降解bpa，降解效率高達(dá)88.75％。fe-o-g-c3n4催化劑穩(wěn)定性良好，相比于傳統(tǒng)的氮化碳催化劑可以更好的催化活化過硫酸鹽降解污染物；且對于鐵摻雜石墨相氮化碳材料，適量添加氧摻雜之后，可以提高電子轉(zhuǎn)移速率，從而提高催化活性，因此，相比于常規(guī)的鐵摻雜氮化碳催化劑，鐵、氧共摻雜石墨相多孔氮化碳催化材料(fe-o-g-c3n4)比表面積大，活性位點更多，催化效率高。

15、

技術(shù)特征：

1.一種高效降解bpa的feo-g-c3n4催化材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效降解bpa的feo-g-c3n4催化材料的制備方法，其特征在于：所述步驟二中，高溫煅燒是指以3℃/min的升溫速率升至600℃，然后保溫3h。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效降解bpa的feo-g-c3n4催化材料的制備方法，其特征在于：所述步驟一中，硝酸鐵，三聚氰胺和草酸二水合物的質(zhì)量比為：1∶19∶2。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高效降解bpa的feo-g-c3n4催化材料的制備方法，其特征在于：稱取0.5g的硝酸鐵溶解在30ml的去離子水中后加入9.5g的三聚氰胺和1g的草酸二水合物；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效降解bpa的feo-g-c3n4催化材料的應(yīng)用，其特征在于：所述feo-g-c3n4能夠高效活化過硫酸鹽降解bpa。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效降解bpa的feo-g-c3n4催化材料的應(yīng)用，其特征在于：首先向bpa中加入過硫酸鹽，然后再加入催化材料feo-g-c3n4，以產(chǎn)生so4·-及·oh降解水中有機(jī)污染物。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高效降解bpa的feo-g-c3n4催化材料的應(yīng)用，其特征在于：所述的過硫酸鹽為過一硫酸鹽。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高效降解bpa的feo-g-c3n4催化材料的應(yīng)用，其特征在于：所述有機(jī)污染物與氧化劑過硫酸鹽的摩爾比為1∶114。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高效降解bpa的feo-g-c3n4催化材料的應(yīng)用，其特征在于：所述有機(jī)污染物與催化材料feo-g-c3n4的質(zhì)量比為1∶30。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開一種高效降解BPA的FeO?g?C3N4催化材料的制備和應(yīng)用，包括如下步驟：先將一定量的硝酸鐵溶解，再向溶解液中加入一定量的三聚氰胺和草酸二水合物，再通過無氧熱解法對步驟一中的得到的混合液進(jìn)行高溫煅燒后得到FeO?g?C<subgt;3</subgt;N<subgt;4</subgt;。采用的雙原子FeO?g?C<subgt;3</subgt;N<subgt;4</subgt;催化活化過硫酸鹽降解BPA，降解效率高達(dá)88.75％。FeO?g?C<subgt;3</subgt;N<subgt;4</subgt;催化劑穩(wěn)定性良好，相比于傳統(tǒng)的單原子氮化碳催化劑可以更好的催化活化過硫酸鹽降解污染物；對于鐵摻雜石墨相氮化碳材料，適量添加氧摻雜之后，可以提高電子轉(zhuǎn)移速率，從而提高催化活性。

技術(shù)研發(fā)人員：王慧,吳一昊,葉招蓮,周凱程
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇理工學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/9