[发明专利]一种量子点改性的金属有机骨架光催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种氮掺杂碳量子点改性的金属有机骨架光催化剂在降解含三价砷废水中的应用，其特征在于，所述光催化剂为氮掺杂碳量子点改性的铁基金属有机骨架；铁基金属有机骨架通过将六水三氯化铁、对苯二甲酸投入二甲基甲酰胺溶剂中进行一步水热法反应制得；所述六水三氯化铁、对苯二甲酸、二甲基甲酰胺的用量比为23mg∶37mg∶6mL；所述铁基金属有机骨架的微观结构为八面体结构。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述氮掺杂碳量子点改性的铁基金属有机骨架的结构为氮掺杂碳量子点进入铁基金属有机骨架的晶格中。

3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于，所述氮掺杂碳量子点的大小为1-100nm。

4.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于，所述氮掺杂碳量子点的大小为5 nm。

5.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于，所述铁基金属有机骨架的铁为铁氧键合态形式。

6.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于，所述氮掺杂碳量子点的微观结构为核壳结构。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述核壳结构直径为1nm-100 nm。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述核壳结构直径为10nm。

9.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，将所述光催化剂添加到含三价砷废水中，在暗处搅拌达到吸附平衡后，在光照条件下进行光催化反应，之后再移至暗处进行吸附。

10.根据权利要求1或9所述的应用，其特征在于，所述含三价砷废水中三价砷的浓度为20-80 mg/L；所述含三价砷废水的pH为3～7。

11.根据权利要求10所述的应用，其特征在于，所述含三价砷废水中三价砷的浓度为50mg/L；所述含三价砷废水的pH为5。

12.根据权利要求1或9所述的应用，其特征在于，所述光催化剂与含三价砷废水的质量体积比为50-200mg∶1-2L。

13.根据权利要求12所述的应用，其特征在于，所述光催化剂与含三价砷废水的质量体积比为50mg：1L。

14.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述搅拌指用磁力搅拌器搅拌；所述磁力搅拌器的转速为400-550 r/min；光照前搅拌吸附时间为1-4h。

15.根据权利要求14所述的应用，其特征在于，所述磁力搅拌器的转速为450 r/min；所述光照前搅拌吸附时间为2h。

16.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述光照条件为λ≥420nm的可见光，光照时间为0.5 -2h。

17.根据权利要求16所述的应用，其特征在于，光照时间为1h。

18.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，光照后吸附为搅拌吸附；所述搅拌吸附时间为4-8 h。

19.根据权利要求18所述的应用，其特征在于，所述搅拌吸附时间为6 h。

20.根据权利要求1、9、13任一所述的应用，其特征在于，所述光催化剂的制备方法包括将铁基金属有机骨架与氮掺杂碳量子点混合。