【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于催化材料，具体涉及一种生物炭负载的铁锰mof衍生物及其制备方法和应用。
技术介绍
1、抗生素药物被广泛应用于治疗和预防细菌感染。然而，由于抗生素的不当或过度使用，通过各种途径进入生态系统中，对人类和动物造成不利影响。因此被列为“新兴污染物(ecs)”
2、基于高级氧化工艺(ps-aops)的过硫酸盐(pds)被认为是去除抗生素最有效的技术之一。因其更强的氧化还原能力，更长的半衰期和更宽的ph范围等优势而广泛应用于去除难降解性有机污染物。
3、金属有机框架是一类由无机金属离子中心和有机配体自组装而成的多孔配位聚合物，因其比表面积大，孔径大小可控，结构可变等优点在多相催化领域引起了广泛的关注。
4、铁基金属有机框架因其成本低廉，丰富的铁矿资源，环境友好已被应用于光催化和ps活化降解有机污染物，如芳香化合物、有机染料和药物等。mil-101(fe)是mil-n系列中最具代表性的材料之一(mil：拉瓦锡研究所的材料)。对于pds活化，铁基mofs中的fe位点通常被认为是活性中心。另一方面，配体的掺杂被认为是调节mofs结构缺陷的有效手段，它可以暴露更多的金属位点。有研究表明，通过双金属掺杂，可以加速羟基自由基、硫酸根自由基、单线态氧和一系列活性氧的生成。生物炭的加入则可以作为一种“电子穿梭”的桥梁，介导电子转移过程，从而提高对有机污染物的降解效果。
技术实现思路
1、为了提高催化剂活化过硫酸盐的效率，本专利技术采用水热合成法和热解法合成了一
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
3、一种生物炭负载的铁锰mof衍生物，是femn-mofs@bc催化剂，铁锰mof的类型为mil-101，按摩尔质量比，fe：mn＝1：5～5：1。
4、上述的一种生物炭负载的铁锰mof衍生物的制备方法，包括如下步骤：
5、1)将无水氯化铁、氯化锰、对苯二甲酸加入到50ml n,n-二甲基甲酰胺的烧杯中，并在室温下搅拌混合物澄清；将所得混合物转移到水热反应釜中，进行水热反应；反应结束后冷却到室温，过滤、洗涤、离心、干燥，得到橙色固体命名为femn-mofs；
6、2)将femn-mofs和生物炭溶解在水中，然后将混合物充分搅拌、超声、干燥；将所得样品放置在管式炉中在氮气保护下高温煅烧，煅烧结束后冷却至室温后，用去离子水洗涤收集到的黑色固体即为改性生物炭，直到洗脱液接近中性，然后将改性生物炭在干燥器中干燥；最后，将干燥的改性生物炭用研钵和杵研磨，得到femn-mofs@bc催化剂。
7、进一步的，上述的制备方法，步骤1)中，所述水热反应的反应温度为120℃，反应时间为14h。
8、进一步的，上述的制备方法，步骤1)中，按摩尔质量比，无水氯化铁：氯化锰＝1：5～5：1。
9、进一步的，上述的制备方法，步骤2)中，所述煅烧温度为900℃，持续时间为2h。
10、进一步的，上述的制备方法，步骤2)中，femn-mofs和生物炭质量比为1：1。
11、进一步的，上述的制备方法，步骤2)中，所述生物炭的种类包括小麦秸秆、玉米秸秆、水稻秸秆。
12、上述的femn-mofs@bc催化剂在过硫酸盐高级氧化技术去除废水中有机污染物中的应用。
13、进一步的，上述的应用，方法如下：将femn-mofs@bc催化剂添加至50ml含有机污染物的废水中，加入过硫酸盐引发反应，降解有机污染物。
14、更进一步的，上述的应用，所述femn-mofs@bc催化剂的添加量为0.05-0.5g/l；废水的ph为2-9；过硫酸盐的用量为0.25-10mm；所述有机污染物为磺胺甲噁唑，其在废水中的初始浓度为1-20mg/l。
15、本专利技术的有益效果是：
16、1、本专利技术提供的femn-mofs@bc催化剂，其中femn-mofs属于mil-101(fe)系列的金属有机框架，锰元素的掺杂不仅可以调节mil-101(fe)结构缺陷从而暴露更多的金属活性位点，还可以加速界面之间的电子转移，增强电导率，提高材料的电化学性质以提高其催化性能。
17、2、本专利技术提供的femn-mofs@bc催化剂，其具体制备采用低成本材料和低耗能的水热合成法以及煅烧法，制备工艺简单，容易操作，制备过程绿色清洁，可规模化制备。
18、3、本专利技术提供的femn-mofs@bc催化剂，能够快速活化过硫酸盐产生多种活性氧物质，高效降解有机污染物。femn-mofs与生物炭复合后，进一步增大了催化剂的比表面积，可以缩短污染物与活性位点之间的距离，从而加速污染物的降解，在反应30min后，对smx的降解率可达到97.5％。
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1.一种生物炭负载的铁锰MOF衍生物，其特征在于，所述的生物炭负载的铁锰MOF衍生物是FeMn-MOFs@BC催化剂，铁锰MOF的类型为MIL-101，按摩尔质量比，Fe：Mn＝1：5～5：1。
2.权利要求1所述的一种生物炭负载的铁锰MOF衍生物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述水热反应的反应温度为120℃，反应时间为14h。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，按摩尔质量比，无水氯化铁：氯化锰＝1：5～5：1。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述煅烧温度为900℃，持续时间为2h。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，FeMn-MOFs和生物炭质量比为1：1。
7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述生物炭的种类包括小麦秸秆、玉米秸秆、水稻秸秆。
8.权利要求1所述的FeMn-MOFs@BC催化剂在过硫酸盐高级氧化技术去除废水中有机污
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，方法如下：将FeMn-MOFs@BC催化剂添加至50mL含有机污染物的废水中，加入过硫酸盐引发反应，降解有机污染物。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述FeMn-MOFs@BC催化剂的添加量为0.05-0.5g/L；废水的pH为2-9；过硫酸盐的用量为0.25-10mM；所述有机污染物为磺胺甲噁唑，其在废水中的初始浓度为1-20mg/L。
...【技术特征摘要】
1.一种生物炭负载的铁锰mof衍生物，其特征在于，所述的生物炭负载的铁锰mof衍生物是femn-mofs@bc催化剂，铁锰mof的类型为mil-101，按摩尔质量比，fe：mn＝1：5～5：1。
2.权利要求1所述的一种生物炭负载的铁锰mof衍生物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述水热反应的反应温度为120℃，反应时间为14h。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，按摩尔质量比，无水氯化铁：氯化锰＝1：5～5：1。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述煅烧温度为900℃，持续时间为2h。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，...
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