本發(fā)明涉及利用一種多孔Fe₃Co₇@C多孔納米球的制備方法，以及其在芬頓反應(yīng)中催化降解有機污染物中的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

近年來納米零價鐵(nZVI)在光催化、芬頓反應(yīng)、重金屬吸附、電化學(xué)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。制備nZVI的方法也有很多，包括硼氫化鈉還原法、氫氣還原法、以及氮氣氣氛焙燒等。但是制備得到的nZVI往往存在較差的穩(wěn)定性，在空氣氣氛下極易被氧化生成惰性氧化膜。而大多數(shù)催化反應(yīng)均發(fā)生在催化劑的表面，零價鐵表層的惰性氧化膜則會大幅度降低其催化性能。因此，如何制備具有較高穩(wěn)定性的納米零價鐵依舊存在著挑戰(zhàn)。

鐵鈷合金納米材料由于其存在雙金屬協(xié)同催化的效果，可以發(fā)揮更好的催化活性。但通過傳統(tǒng)方法制備得到的鐵鈷合金存在比表面積小，顆粒大，易氧化等缺點。通過在納米零價金屬表面包裹一層碳材料則可以大幅度提高其穩(wěn)定性。但是傳統(tǒng)的制備方法存在著制備步驟繁瑣等缺點，制備出來的材料具有碳包裹不均勻、分散性差等弊端。因此，開發(fā)新的合成方法制備穩(wěn)定的碳包裹的鐵鈷合金納米顆粒具有重要的意義。

鐵和鈷均為芬頓反應(yīng)的主要活性物種，因此，將鐵鈷合金用于芬頓、類芬頓反應(yīng)降解有機污染物對對環(huán)境凈化有著重要的意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在開發(fā)一種新型的多孔Fe₃Co₇@C多孔納米球，并開發(fā)其在芬頓催化領(lǐng)域的用途。

一種新型的多孔Fe₃Co₇@C納米球的制備，其具體步驟為：

以Fe_yCo_1-y[Co(CN)₆]_0.67·nH₂O(Fe_yCo_1-y-Co PBAs)為前驅(qū)體，在氮氣氣氛下煅燒可得。

在氮氣氣氛下煅燒，其特征為：

煅燒溫度為600-1000度，半小時以上,升溫速率為1-10度/min。

將所制備的多孔Fe₃Co₇@C納米球在H₂O₂、PS或者PMS存在下對污水中有機污染物降解，可以取得較好的降解效果。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點：

1)制備得到的多孔Fe₃Co₇@C納米球具有較高的比表面積，因此在催化應(yīng)用中可以表現(xiàn)出較高的活性。

2)該納米籠同時具有很強的鐵磁性，在水溶液催化反應(yīng)后，可以方便的利用磁鐵吸附回收再利用。

3)該制備方案簡單易行。

4)制備得到的Fe₃Co₇@C在空氣氣氛可以穩(wěn)定保存。

附圖說明

圖1是實施例1中制備得到的Fe₃Co₇@C納米球的SEM(掃描電鏡)照片。從圖中可以看出，制備得到的納米弄分散均勻，形貌規(guī)則且具有多孔的性質(zhì)。

圖2是實施例2中制備得到的Fe₃Co₇@C納米球的SEM(掃描電鏡)照片。從圖中可以看出，制備得到的納米弄分散均勻，形貌規(guī)則且具有多孔的性質(zhì)。

圖3是實施例1中制備得到的Fe₃Co₇@C納米球的XRD譜圖。從圖中可以看出，得到的Fe₃Co₇@C納米球為純相的鐵鈷合金，并無雜質(zhì)峰的出現(xiàn)。

圖4是實施例3中，利用Fe₃Co₇@C納米球作為芬頓反應(yīng)催化劑降解雙酚A的活性圖，可以看去，30分鐘，其對雙酚A的降解率超過99％。說明其在有機污染物降解催化中的應(yīng)用。

具體實施方式

實施例1

將Fe_0.5Co_0.5-Co PBAs納米球前體在650度氮氣氣氛焙燒1h，升溫速率為2度/min，即可制備出多孔Fe₃Co₇@C納米球。

實施例2

將Fe_0.5Co_0.5-Co PBAs納米球前體在800度氮氣氣氛焙燒1h，升溫速率為2度/min，同樣可制備出多孔Fe₃Co₇@C納米球。

實施例3

取0.01g實施例1得到的Fe₃Co₇@C納米球加入50ml的雙酚A有機污染物中，之后加入0.01g PMS?？疾霧e₃Co₇@C納米球作為芬頓反應(yīng)催化劑活化PMS降解有機污染物的活性。反應(yīng)條件為：催化劑濃度0.1g/L、雙酚A濃度20mg/L，PMS濃度0.2g/L的水溶液，pH＝6.0。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，其對雙酚A的降解率30分鐘可以達(dá)到99％。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式之一，但本發(fā)明的保護范圍并不局限與此，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，未經(jīng)過創(chuàng)造性思想的變動和替換，均應(yīng)包涵在保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)力要求書所限定的保護范圍為準(zhǔn)。