硅酸铁镍/类石墨碳复合光芬顿催化剂及制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了硅酸铁镍/类石墨碳复合光芬顿催化剂、制备方法及应用，包括将硅酸钠、氢氧化钠和碳酸氢钠配制成碱溶液，再将用六水合氯化铁和六水合氯化镍配置成的金属盐溶液缓慢滴加到碱溶液中，并用盐酸调节pH至中性进行水热反应，将反应产物洗涤、干燥、研磨，得到硅酸铁镍纳米片；将得到的硅酸铁镍纳米片分散在去离子水中，然后加入葡萄糖后进行水热反应，将反应产物洗涤、干燥、研磨、煅烧，得到硅酸铁镍/类石墨碳复合光芬顿催化剂。本发明专利技术催化剂的光生电子利用率高，Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)循环效果好，解决了现有技术中存在的光芬顿体系的催化活性低的问题，可广泛应用于酚类污染物、抗生素等有机污染物的处理中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于催化剂，具体涉及硅酸铁镍/类石墨碳复合光芬顿催化剂，还涉及该催化剂的制备方法，还涉及该催化剂的应用。

技术介绍

1、高级氧化技术中的均相芬顿，利用过氧化氢(h2o2)和fe(ii)在酸性条件下会产生强氧化性的羟基自由基(·oh)，将有机污染物降解转化为低毒或无毒物质，可以完全降解有机污染物。但该反应存在ph范围小、易产生铁泥、对h2o2利用率低等缺点。相比传统的均相芬顿，非均相芬顿具有更宽泛的ph适用范围，减少了铁污泥的产生，但仍然面临铁循环(fe(iii)/fe(ii))效率低等问题。

2、目前，非均相光芬顿法因其能在一定程度上促进铁循环而备受关注，其中光的引入可以引发催化剂产生还原性光生电子，实现fe(iii)向fe(ii)的还原转化，提高h2o2的利用率，增加·oh的产生，有助于水中有机污染物的降解去除。铁基催化剂因其带隙窄、价格低廉，以及光响应范围宽等优良特性被广泛应用于光芬顿催化领域，但大多铁基催化剂仍存在光生电子-空穴复合率高、光生电子利用率低的局限性，限制了其催化活性。

>技术实现思路...

【技术保护点】

1.硅酸铁镍/类石墨碳复合光芬顿催化剂，其特征在于，包括硅酸铁镍和类石墨碳，所述类石墨碳复合在硅酸铁镍的层间或表面。

2.根据权利要求1所述的硅酸铁镍/类石墨碳复合光芬顿催化剂，其特征在于，所述硅酸铁镍为类贝德石结构，硅酸铁镍的结构式为：Na(x+y)(Si4-xFex)(Fe2-yNiy)O10(OH)2·nH2O，其中0.2≤x≤0.4，0.1≤y≤0.3，0.3≤n≤10。

3.硅酸铁镍/类石墨碳复合光芬顿催化剂的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

4.根据权利要求3所述的硅酸铁镍/类石墨碳复合光芬顿催化剂的制备方法，其特征在于，所述步...

【技术特征摘要】

1.硅酸铁镍/类石墨碳复合光芬顿催化剂，其特征在于，包括硅酸铁镍和类石墨碳，所述类石墨碳复合在硅酸铁镍的层间或表面。

2.根据权利要求1所述的硅酸铁镍/类石墨碳复合光芬顿催化剂，其特征在于，所述硅酸铁镍为类贝德石结构，硅酸铁镍的结构式为：na(x+y)(si4-xfex)(fe2-yniy)o10(oh)2·nh2o，其中0.2≤x≤0.4，0.1≤y≤0.3，0.3≤n≤10。

3.硅酸铁镍/类石墨碳复合光芬顿催化剂的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

4.根据权利要求3所述的硅酸铁镍/类石墨碳复合光芬顿催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1中碱溶液中的去离子水为40ml-60ml，氢氧化钠的摩尔量为35mmol-55mmol，碳酸氢钠的摩尔量为10mmol-18mmol，硅酸钠的摩尔量为6mmol-10mmol，金属盐溶液中的去离子水为8ml-12ml，六水合氯化铁的摩尔量为4.5mmol-5.5mmol，六水合氯化镍的摩尔量为1.5mmol-4.5mmol。

5.根据权利要求3所述的硅酸铁镍/类石墨碳复合光芬顿催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤2中水热反应的温度为170℃-190℃，反应时间...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兰，程飞，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：