[发明专利]氮化碳修饰纳米Fe3

说明书

本发明公开了一种氮化碳修饰纳米Fe₃O₄材料作为抑藻剂的应用及方法；该氮化碳修饰纳米Fe₃O₄材料通过纳米Fe₃O₄和氮化碳作为前驱体煅烧得到，纳米Fe₃O₄与氮化碳的质量比为1:5～2:1。本发明使用经氮化碳修饰的纳米Fe₃O₄材料进行抑藻。该材料在抑藻过程中可使溶液中的藻细胞快速去除，并形成具有磁性且易沉降的絮凝物；在外加磁场的条件下，絮凝物能够快速沉降，使藻液快速澄清透明，便于材料与藻细胞絮凝物的回收与再利用。此外，本发明使用的氮化碳修饰纳米Fe₃O₄材料的可重复使用性较好。在节约资源与时间的同时，达到与现有除藻工艺相同或更高的除藻效能。

技术领域

本发明涉及一种氮化碳修饰纳米Fe₃O₄材料的制备方法及在抑藻过程中的应用，属于水污染处理技术领域。

背景技术

目前，氮磷元素大量排放引起的水体富营养化现象严重，世界各地频繁爆发蓝藻水华，水华暴发会消耗水中的溶解氧、破坏水生生态平衡，其中蓝藻是引起水华暴发最常见的藻类，它们在水华暴发期间使水体产生颜色和臭味并随着细胞死亡释放大量藻毒素到水体中，严重危害了水生生物和人类健康。因此，找到经济合理的方法来有效去除藻类的生长迫在眉睫。

纳米Fe₃O₄作为一种磁性纳米材料，因其良好的磁性，广泛应用于水污染处理技术领域，在外加磁场的条件下能有效地对材料进行回收。但是，纳米Fe₃O₄在水污染处理技术领域，多用于协同增强其他材料光催化性能及材料的回收性能，鲜有利用其良好的磁性絮凝性能的水处理工艺。

石墨相氮化碳具有较高的硬度、生物兼容性和良好的化学稳定性，该材料平均孔径小，孔道结构更集中，孔隙率高，广泛应用于吸附及光催化技术领域。在控制蓝藻水华方面，氮化碳多用作光催化材料的底基，而较少利用其良好的吸附性协同抑藻。利用氮化碳作为修饰物，制备一种非光催化且能够通过良好的吸附性快速去除水体中藻类的材料，需更多的关注及更深入的研究。

目前，通过氮化碳修饰的金属氧化物常作为光催化剂应用于控制蓝藻水华暴发领域。而各种光催化剂在实际应用中均存在以下问题，包括抑藻效果不明显、处理时间过长、难以回收材料和生成有毒副产物等。目前未见利用氮化碳修饰纳米Fe₃O₄的相关抑藻材料及去除水体中溶解性有机污染物的相关报道。在外加磁场条件下，该材料能否协同增强抑藻效能也尚未可知。

发明内容

针对上述的技术问题，本发明提供了一种氮化碳修饰纳米Fe₃O₄材料，利用氮化碳修饰的纳米Fe₃O₄，通过二者的协同作用进行抑藻，同时在过程中去除水体中溶解性有机污染物，从而有效地去除水体中的有害藻类，并对材料进行回收利用。

第一方面，本发明提供了一种氮化碳修饰纳米Fe₃O₄材料作为抑藻剂的应用。

作为优选，所述氮化碳修饰纳米Fe₃O₄材料中，纳米Fe₃O₄与氮化碳的质量比为1:5～ 2:1。

作为优选，所述氮化碳修饰纳米Fe₃O₄材料中，纳米Fe₃O₄和氮化碳的质量比为1:3。

第二方面，一种抑藻方法，具体过程如下：将前述的氮化碳修饰纳米Fe₃O₄材料投加到被处理藻液中，并施加搅拌。