一种α或γ-Fe改性Fe-N-C材料的制备方法及应用
摘要:
本发明公开了一种α或γ‑Fe改性Fe‑N‑C材料的制备方法及应用,包括合成Fe‑ZIF‑8‑x的前体;通过水热法用Fe3+取代类沸石结构中的部分Zn2+来获得Fe‑ZIF‑8‑x,以实现均匀的Fe掺杂;然后通过热解和酸洗步骤将ZIFs转化为Fe‑N‑C‑x催化剂;得益于FeNx和α/γ‑Fe物种的协同作用,所制备的Fe‑N‑C‑2在40分钟内表现出98.7%的最高污染物去除效率,计算的反应速率常数几乎是其他Fe‑N‑C‑x催化剂的2.07‑8.32倍。此外,Fe‑N‑C‑2在3.0~9.0的宽pH范围内表现出高活性,对阴离子和天然有机物具有优异的抗干扰能力,在实际废水处理中具有良好的前景。这些结果不仅突出了FeNx和α/γ‑Fe之间重要的协同作用,而且推动了高性能Fe‑N‑C材料的精细设计,并为环境应用中的非自由基机理提供了理解。
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