一种耐盐型生物炭基电化学材料及其制备方法和应用与流程

1.本发明涉及高盐有机废水处理领域，具体涉及一种耐盐型生物炭基电化学材料及其制备方法和应用。


背景技术：

2.高盐有机废水主要来源于煤化工、制药、石化、印染等重污染活动，高盐废水处置是世界性难题，我国每年产生的此类废水超过3亿立方米，由此副产的高盐危废超过千万吨，给生态环境带来巨大压力。目前，对此类废水主要采用先脱盐再降解工艺，但过程能耗极高，经济性差，且处理产生的副产物含有大量有毒有害有机物等杂质，难以回收利用，对环境构成巨大威胁，已被列入国家危废名录(废盐)。
3.能够利用微生物作为催化剂实现污水中污染物资源化的生物电化学技术(bes)近年来受到研究者的青睐。当bes处理高盐废水时，bes的内阻降低，更利于产电。这是由于废水中的离子迁移速度受到高浓度的阴阳离子的影响而加快，废水的电导率和质子的传递能力得到提高，从而使得废水具有良好的导电性。但另一方面，高浓度的盐会抑制产电微生物的新陈代谢及酶活性，不利于bes产电以及影响废水中污染物去除效率。但目前对于微生物的强化已有很多研究，而高浓度盐易使阴极催化剂腐蚀失活，直接影响了bes的整体性能。因此，设计开发一种能够在高盐环境中耐腐蚀性强、稳定性强的阴极催化剂对于提升bes污染物降解率、促进bes的实际应用具有重要作用。


技术实现要素：

4.解决的技术问题：本发明基于高盐环境中电化学或生物电化学技术应用存在的阴极易腐蚀、稳定性差、催化性能低的实际问题，提出一种耐盐型生物炭基电化学材料及其制备方法和应用。
5.技术方案：一种耐盐型生物炭基电化学材料的制备方法，步骤为：(1)将生物质破碎并过滤，分离得生物质汁液和生物质渣；(2)向生物质汁液中加入硝酸铁/硝酸铈，硝酸钴/硝酸铈，或硝酸铁/硝酸钴/硝酸铈中的任意一种，形成a溶液，其中生物质汁液与金属离子的质量比为(1-2):(2-1)；(3)将生物质渣冷冻干燥后加入a溶液中形成b混合物，a溶液与生物质渣的质量比为5:1；(4)向去离子水中加入2-甲基咪唑并进行搅拌形成c溶液，c溶液浓度为0.25-0.3g/ml；(5)将c溶液滴加入b混合物中，b混合物和c溶液的质量比为1:(4-8)，并不断搅拌，对反应后的溶液进行离心获得沉淀物；(6)通过酸洗、去离子水洗去除沉淀物表面杂质后在真空干燥箱中干燥；(7)将干燥后的沉淀物在无氧条件下800-1000℃焙烧1-2h获得耐盐型生物炭基电化学材料m-nc/c mof。
6.上述生物质为果实类生物质。
7.优选的，上述果实类生物质为冬瓜或莴苣。
8.上述硝酸铁/硝酸铈的摩尔比为(1-5):1、硝酸钴/硝酸铈的摩尔比为(1-5):1、硝酸铁/硝酸钴/硝酸铈的摩尔比为(1-5):(1-5):1。
9.优选的，上述b溶液中2-甲基咪唑的浓度为0.275g/ml。
10.优选的，步骤(6)中干燥温度为80℃，干燥时间为2-3h。
11.优选的，步骤(7)中焙烧温度为900℃，焙烧时间为1.5h。
12.上述方法制得的耐盐型生物炭基电化学材料m-nc/c mof。
13.上述耐盐型生物炭基电化学材料在制备生物电化学系统阴极催化剂中的应用。
14.上述催化剂用于实现高盐有机废水中新污染物的降解，所述高盐有机废水的盐度为1％-4％，新污染物为抗生素或多环芳烃。
15.有益效果：本发明制备的m-nc为在生物碳中原位合成mof-nc材料，具有以下有益效果：1)将生物质破碎，生物质汁液中的c、n元素以小分子形式更易与金属元素形成络合结构，强化催化剂催化性能；2)在生物渣上原位合成mof结构后再进行高温焙烧，形成了生物炭为骨架的m-nc复合材料，生物炭的多孔结构促进了mof材料的分散；3)mof材料的纳米结构稳定，缓解了盐对催化材料的腐蚀；4)生物炭的介孔结构和mof纳米笼结构的限域效应缓解了部分腐蚀后金属元素的解离；5)本发明制备的催化材料含有ce元素，氧化铈抗氯腐蚀；6)与n、c结合后的金属元素耐腐蚀性更强。
附图说明
16.图1催化剂制备流程图；
17.图2不同阴极催化剂下高盐有机废水中新污染物磺胺甲恶唑的降解率；
18.图3不同阴极催化剂下高盐有机废水中新污染物磺胺甲恶唑的降解率；
19.图4对照实验1至对照实验6中磺胺甲恶唑降解率；
20.图5对照实验1至对照实验6中菲降解率。
具体实施方式
21.实施例1
22.阴极催化剂制备步骤为：
23.(1)将冬瓜破碎并过滤分离成生物质汁液和生物质渣；
24.(2)向生物质汁液中加入硝酸铁/硝酸铈形成a溶液，硝酸铁:硝酸铈的摩尔比为1:1，生物质混合物与金属离子质量比为1:2；
25.(3)将生物质渣冷冻干燥后加入a溶液中形成b混合物，a溶液与生物质渣的质量比为5:1；
26.(4)向20ml去离子水中加入5.5g 2-甲基咪唑并进行搅拌形成c溶液；
27.(5)按照b混合物：c溶液体积比为1:4将c溶液滴加入b混合物中，并不断搅拌，对反应后的溶液进行离心获得沉淀物；
28.(6)通过酸洗、去离子水洗去除沉淀物表面杂质后在真空干燥箱中80℃干燥2h；
29.(7)将干燥后的沉淀物在无氧条件下800℃高温焙烧2h后获得催化剂fece-nc/c mof。
30.制备获得的fece-nc/c mof阴极催化剂应用至生物电化学系统中处理高盐有机废水，盐度为1％，新污染物为5mg/l抗生素磺胺甲恶唑和0.5mg/l多环芳烃菲。
31.实施例2
32.阴极催化剂制备步骤为：
33.(1)将冬瓜破碎并过滤分离成生物质汁液和生物质渣；
34.(2)向生物质汁液中加入硝酸铁/硝酸铈形成a溶液，硝酸铁:硝酸铈摩尔比为3:1，生物质混合物与金属离子质量比为1:1；
35.(3)将生物质渣冷冻干燥后加入a溶液中形成b混合物，a溶液与生物质渣的质量比为5:1；
36.(4)向20ml去离子水中加入5.5g 2-甲基咪唑并进行搅拌形成c溶液；
37.(5)按照b混合物：c溶液体积比为1:6将c溶液缓慢滴加入b混合物中，并不断搅拌，对反应后的溶液进行离心获得沉淀物；
38.(6)通过酸洗、去离子水洗去除沉淀物表面杂质后在真空干燥箱中80℃干燥2.5h；
39.(7)将干燥后的沉淀物在无氧条件下900℃高温焙烧1.5h后获得催化剂fece-nc/cmof。
40.制备获得的fece-nc/c mof阴极催化剂应用至生物电化学系统中处理高盐有机废水，盐度为2％，新污染物为5mg/l抗生素磺胺甲恶唑和0.5mg/l多环芳烃菲。
41.实施例3
42.阴极催化剂制备步骤为：
43.(1)将冬瓜破碎并过滤分离成生物质汁液和生物质渣后；
44.(2)向生物质汁液中加入硝酸铁/硝酸铈形成a溶液，硝酸铁:硝酸铈摩尔比为5:1，生物质混合物与金属离子质量比为2:1；
45.(3)将生物质渣冷冻干燥后加入a溶液中形成b混合物，a溶液与生物质渣的质量比为5:1；
46.(4)向20ml去离子水中加入5.5g 2-甲基咪唑并进行搅拌形成c溶液；
47.(5)按照b混合物：c溶液体积比为1:8将c溶液缓慢滴加入b混合物中，并不断搅拌，对反应后的溶液进行离心获得沉淀物；
48.(6)通过酸洗、去离子水洗去除沉淀物表面杂质后在真空干燥箱中80℃干燥3h；
49.(7)将干燥后的沉淀物在无氧条件下1000℃高温焙烧1h后获得催化剂fece-nc/cmof。
50.制备获得的fece-nc/c mof阴极催化剂应用至生物电化学系统中处理高盐有机废水，盐度为4％，新污染物为5mg/l抗生素磺胺甲恶唑和0.5mg/l多环芳烃菲。
51.实施例4
52.阴极催化剂制备步骤为：
53.(1)将莴苣破碎并过滤分离成生物质汁液和生物质渣；
54.(2)向生物质汁液中加入硝酸钴/硝酸铈形成a溶液，硝酸钴:硝酸铈摩尔比为1:1，生物质混合物与金属离子质量比为1:2；
55.(3)将生物质渣冷冻干燥后加入a溶液中形成b混合物，a溶液与生物质渣的质量比为5:1；
56.(4)向20ml去离子水中加入5.5g 2-甲基咪唑并进行搅拌形成c溶液；
57.(5)按照b混合物：c溶液体积比为1:4将c溶液缓慢滴加入b混合物中，并不断搅拌，对反应后的溶液进行离心获得沉淀物；
58.(6)通过酸洗、去离子水洗去除沉淀物表面杂质后在真空干燥箱中80℃干燥2h；
59.(7)将干燥后的沉淀物在无氧条件下800℃高温焙烧2h后获得催化剂coce-nc/c mof。
60.制备获得的coce-nc/c mof阴极催化剂应用至生物电化学系统中处理高盐有机废水，盐度为1％，新污染物为5mg/l抗生素磺胺甲恶唑和0.5mg/l多环芳烃菲。
61.实施例5
62.阴极催化剂制备步骤为：
63.(1)将莴苣破碎并过滤分离成生物质汁液和生物质渣；
64.(2)向生物质汁液中加入硝酸钴/硝酸铈形成a溶液，硝酸钴:硝酸铈摩尔比为3:1，生物质混合物与金属离子质量比为1:1；
65.(3)将生物质渣冷冻干燥后加入a溶液中形成b混合物，a溶液与生物质渣的质量比为5:1；
66.(4)向20ml去离子水中加入5.5g 2-甲基咪唑并进行搅拌形成c溶液；
67.(5)按照b混合物：c溶液体积比为1:6将c溶液缓慢滴加入b混合物中，并不断搅拌，对反应后的溶液进行离心获得沉淀物；
68.(6)通过酸洗、去离子水洗去除沉淀物表面杂质后在真空干燥箱中80℃干燥2.5h；
69.(7)将干燥后的沉淀物在无氧条件下900℃高温焙烧1.5h后获得催化剂coce-nc/cmof。
70.制备获得的coce-nc/c mof阴极催化剂应用至生物电化学系统中处理高盐有机废水，盐度为2％，新污染物为5mg/l抗生素磺胺甲恶唑和0.5mg/l多环芳烃菲。
71.实施例6
72.阴极催化剂制备步骤为：
73.(1)将莴苣破碎并过滤分离成生物质汁液和生物质渣；
74.(2)向生物质汁液中加入硝酸钴/硝酸铈形成a溶液，硝酸钴:硝酸铈摩尔比为5:1，生物质混合物与金属离子质量比为2:1；
75.(3)将生物质渣冷冻干燥后加入a溶液中形成b混合物，a溶液与生物质渣的质量比为5:1；
76.(4)向20ml去离子水中加入5.5g 2-甲基咪唑并进行搅拌形成c溶液；
77.(5)按照b混合物：c溶液体积比为1:8将c溶液缓慢滴加入b混合物中，并不断搅拌，对反应后的溶液进行离心获得沉淀物；
78.(6)通过酸洗、去离子水洗去除沉淀物表面杂质后在真空干燥箱中80℃干燥3h；
79.(7)将干燥后的沉淀物在无氧条件下1000℃高温焙烧1h后获得催化剂coce-nc/cmof。
80.制备获得的coce-nc/c mof阴极催化剂应用至生物电化学系统中处理高盐有机废水，盐度为4％，新污染物为5mg/l抗生素磺胺甲恶唑和0.5mg/l多环芳烃菲。
81.实施例7
82.阴极催化剂制备步骤为：
83.(1)将冬瓜破碎并过滤分离成生物质汁液和生物质渣；
84.(2)向生物质汁液中加入硝酸铁/硝酸钴/硝酸铈形成a溶液，硝酸铁:硝酸钴:硝酸
铈摩尔比为1:1:1，生物质混合物与金属离子质量比为1:2；
85.(3)将生物质渣冷冻干燥后加入a溶液中形成b混合物，a溶液与生物质渣的质量比为5:1；
86.(4)向20ml去离子水中加入5.5g 2-甲基咪唑并进行搅拌形成c溶液；
87.(5)按照b混合物：c溶液体积比为1:4将c溶液缓慢滴加入b混合物中，并不断搅拌，对反应后的溶液进行离心获得沉淀物；
88.(6)通过酸洗、去离子水洗去除沉淀物表面杂质后在真空干燥箱中80℃干燥2h；
89.(7)将干燥后的沉淀物在无氧条件下800℃高温焙烧2h后获得催化剂fecoce-nc/cmof。
90.制备获得的fecoce-nc/c mof阴极催化剂应用至生物电化学系统中处理高盐有废水，盐度为1％，新污染物为5mg/l抗生素磺胺甲恶唑和0.5mg/l多环芳烃菲。
91.实施例8
92.阴极催化剂制备步骤为：
93.(1)将冬瓜破碎并过滤分离成生物质汁液和生物质渣；
94.(2)向生物质汁液中加入硝酸铁/硝酸钴/硝酸铈形成a溶液，硝酸铁:硝酸钴:硝酸铈摩尔比为3:3:1，生物质混合物与金属离子质量比为1:1；
95.(3)将生物质渣冷冻干燥后加入a溶液中形成b混合物，a溶液与生物质渣的质量比为5:1；
96.(4)向20ml去离子水中加入5.5g 2-甲基咪唑并进行搅拌形成c溶液；
97.(5)按照b混合物：c溶液体积比为1:6将c溶液缓慢滴加入b混合物中，并不断搅拌，对反应后的溶液进行离心获得沉淀物；
98.(6)通过酸洗、去离子水洗去除沉淀物表面杂质后在真空干燥箱中80℃干燥2.5h；
99.(7)将干燥后的沉淀物在无氧条件下900℃高温焙烧1.5h后获得催化剂fecoce-nc/cmof。
100.制备获得的fecoce-nc/c mof阴极催化剂应用至生物电化学系统中处理高盐有废水，盐度为2％，新污染物为5mg/l抗生素磺胺甲恶唑和0.5mg/l多环芳烃菲。
101.实施例9
102.阴极催化剂制备步骤为：
103.(1)将冬瓜破碎并过滤分离成生物质汁液和生物质渣；
104.(2)向生物质汁液中加入硝酸铁/硝酸钴/硝酸铈形成a溶液，硝酸铁:硝酸钴:硝酸铈摩尔比为5:5:1，生物质混合物与金属离子质量比为2:1；
105.(3)将生物质渣冷冻干燥后加入a溶液中形成b混合物，a溶液与生物质渣的质量比为5:1；
106.(4)向20ml去离子水中加入5.5g 2-甲基咪唑并进行搅拌形成c溶液；
107.(5)按照b混合物：c溶液体积比为1:8将c溶液缓慢滴加入b混合物中，并不断搅拌，对反应后的溶液进行离心获得沉淀物；
108.(6)通过酸洗、去离子水洗去除沉淀物表面杂质后在真空干燥箱中80℃干燥3h；
109.(7)将干燥后的沉淀物在无氧条件下1000℃高温焙烧1h后获得催化剂fecoce-nc/cmof。
110.制备获得的fecoce-nc/c mof阴极催化剂应用至生物电化学系统中处理高盐有机废水，盐度为4％，新污染物为5mg/l抗生素磺胺甲恶唑和0.5mg/l多环芳烃菲。
111.对照实验1
112.阴极催化剂制备步骤为：
113.(1)向去离子水中加入硝酸铁搅拌均匀后静置2h，去离子水与金属离子质量比为1:1；
114.(2)在真空干燥箱中80℃烘干；
115.(3)将干燥后的沉淀物在无氧条件下900℃高温焙烧1.5h后获得催化剂feox。
116.制备获得的feox阴极催化剂应用至生物电化学系统中处理高盐有机废水，盐度为2％，新污染物为5mg/l抗生素磺胺甲恶唑和0.5mg/l多环芳烃菲。
117.对照实验2
118.阴极催化剂制备步骤为：
119.(1)向去离子水中加入硝酸钴搅拌均匀后静置2h，去离子水与金属离子质量比为1:1；
120.(2)在真空干燥箱中80℃烘干；
121.(3)将干燥后的沉淀物在无氧条件下900℃高温焙烧1.5h后获得催化剂coox。
122.制备获得的coox阴极催化剂应用至生物电化学系统中处理高盐有机废水，盐度为2％，新污染物为5mg/l抗生素磺胺甲恶唑和0.5mg/l多环芳烃菲。
123.对照实验3
124.阴极催化剂制备步骤为：
125.(1)向去离子水中加入硝酸铈搅拌均匀后静置2h，去离子水与金属离子质量比为1:1；
126.(2)在真空干燥箱中80℃烘干；
127.(3)将干燥后的沉淀物在无氧条件下900℃高温焙烧1.5h后获得催化剂ceox。
128.制备获得的ceox阴极催化剂应用至生物电化学系统中处理高盐有机废水，盐度为2％，新污染物为5mg/l抗生素磺胺甲恶唑和0.5mg/l多环芳烃菲。
129.对照实验4
130.阴极催化剂制备步骤为：
131.(1)向去离子水中加入硝酸铁/硝酸铈搅拌均匀后静置2h，硝酸铁：硝酸铈摩尔比为3:1，去离子水与金属离子质量比为1:1；
132.(2)在真空干燥箱中80℃烘干；
133.(3)将干燥后的沉淀物在无氧条件下900℃高温焙烧1.5h后获得催化剂feceox。
134.制备获得的feceox阴极催化剂应用至生物电化学系统中处理高盐有机废水，盐度为2％，新污染物为5mg/l抗生素磺胺甲恶唑和0.5mg/l多环芳烃菲。
135.对照实验5
136.阴极催化剂制备步骤为：
137.(1)向去离子水中加入硝酸钴/硝酸铈搅拌均匀后静置2h，硝酸钴：硝酸铈摩尔比为3:1，去离子水与金属离子质量比为1:1；
138.(2)在真空干燥箱中80℃烘干；
139.(3)将干燥后的沉淀物在无氧条件下900℃高温焙烧1.5h后获得催化剂coceox。
140.制备获得的coceox阴极催化剂应用至生物电化学系统中处理高盐有机废水，盐度为2％，新污染物为5mg/l抗生素磺胺甲恶唑和0.5mg/l多环芳烃菲。
141.对照实验6
142.阴极催化剂制备步骤为：
143.(1)向去离子水中加入硝酸铁/硝酸钴/硝酸铈搅拌均匀后静置2h，硝酸铁:硝酸钴:硝酸铈摩尔比为3:3:1，去离子水与金属离子质量比为1:1；
144.(2)在真空干燥箱中80℃烘干；
145.(3)将干燥后的沉淀物在无氧条件下900℃高温焙烧1.5h后获得催化剂fecoceox。
146.制备获得的fecoceox阴极催化剂应用至生物电化学系统中处理高盐有机废水，盐度为2％，新污染物为5mg/l抗生素磺胺甲恶唑和0.5mg/l多环芳烃菲。
147.对照实验7
148.阴极催化剂制备步骤为：
149.(1)将冬瓜破碎并过滤分离成生物质汁液和生物质渣；
150.(2)向生物质汁液中加入硝酸铁/硝酸铈搅拌均匀后静置2h，硝酸铁:硝酸铈摩尔比为3:1，生物质混合物与金属离子质量比为1:1；
151.(3)将生物质渣冷冻干燥后加入a溶液中形成b混合物，a溶液与生物质渣的质量比为5:1；
152.(4)将b混合物在真空干燥箱中80℃烘干；
153.(5)将干燥后的沉淀物在无氧条件下900℃高温焙烧1.5h后获得催化剂fece-nc/c。
154.制备获得的fece-nc/c阴极催化剂应用至生物电化学系统中处理高盐有机废水，盐度为2％，新污染物为5mg/l抗生素磺胺甲恶唑和0.5mg/l多环芳烃菲。
155.对照实验8
156.阴极催化剂制备步骤为：
157.(1)将莴苣破碎并过滤分离成生物质汁液和生物质渣；
158.(2)向生物质汁液中加入硝酸钴/硝酸铈搅拌均匀后静置2h，硝酸钴:硝酸铈摩尔比为3:1，生物质混合物与金属离子质量比为1:1；
159.(3)将生物质渣冷冻干燥后加入a溶液中形成b混合物，a溶液与生物质渣的质量比为5:1；
160.(4)将b混合物在真空干燥箱中80℃烘干；
161.(5)将干燥后的沉淀物在无氧条件下900℃高温焙烧1.5h后获得催化剂coce-nc/c。
162.制备获得的coce-nc/c阴极催化剂应用至生物电化学系统中处理高盐有机废水，盐度为2％，新污染物为5mg/l抗生素磺胺甲恶唑和0.5mg/l多环芳烃菲。
163.对照实验9
164.阴极催化剂制备步骤为：
165.(1)将冬瓜破碎并过滤分离成生物质汁液和生物质渣；
166.(2)向生物质汁液中加入硝酸铁/硝酸钴/硝酸铈搅拌均匀后静置2h，硝酸铁：硝酸
钴：硝酸铈摩尔比为3:3:1，生物质混合物与金属离子质量比为1:1；
167.(3)将生物质渣冷冻干燥后加入a溶液中形成b混合物，a溶液与生物质渣的质量比为5:1；
168.(4)将b混合物在真空干燥箱中80℃烘干；
169.(5)将干燥后的沉淀物在无氧条件下900℃高温焙烧1.5h后获得催化剂fecoce-nc/c。
170.制备获得的fecoce-nc/c阴极催化剂应用至生物电化学系统中处理高盐有机废水，盐度为2％，新污染物为5mg/l抗生素磺胺甲恶唑和0.5mg/l多环芳烃菲。
171.不同阴极催化剂下高盐有机废水中新污染物磺胺甲恶唑的降解率如图2所示。不同阴极催化剂下高盐有机废水中新污染物磺胺甲恶唑的降解率如图3所示。图2中数据为实施例1至实施例9中磺胺甲恶唑降解率。图3中数据为实施例1至实施例9中菲降解率。图4中数据为对照实验1至对照实验6中磺胺甲恶唑降解率。图5中数据为对照实验1至对照实验6中菲降解率。9组实施例中，实施例8制备的fecoce-nc/c mof阴极催化剂作用下磺胺甲恶唑和菲的去除率最高，分别为93.4％和86.8％；9组对照实验中，对照实验9制备的fecoce-nc/c阴极催化剂作用下磺胺甲恶唑和菲的去除率最高，分别为55.6％和52.2％。整体上，mof结构下多元金属元素和n、c的复合更能促进新污染物的去除，提高催化剂在高盐下的稳定性。
172.上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在获知本发明中记载内容后，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对其作出若干同等变换和替代，这些同等变换和替代也应视为属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种耐盐型生物炭基电化学材料的制备方法，其特征在于，步骤为：（1）将生物质破碎并过滤，分离得生物质汁液和生物质渣；（2）向生物质汁液中加入硝酸铁/硝酸铈，硝酸钴/硝酸铈，或硝酸铁/硝酸钴/硝酸铈中的任意一种，形成a溶液，其中生物质汁液与金属离子的质量比为（1-2）:（2-1）；（3）将生物质渣冷冻干燥后加入a溶液中形成b混合物，a溶液与生物质渣的质量比为5:1；（4）向去离子水中加入2-甲基咪唑并进行搅拌形成c溶液，c溶液浓度为0.25-0.3 g/ml；（5）将c溶液滴加入b混合物中，b混合物和c溶液的质量比为1:（4-8），并不断搅拌，对反应后的溶液进行离心获得沉淀物；（6）通过酸洗、去离子水洗去除沉淀物表面杂质后在真空干燥箱中干燥；（7）将干燥后的沉淀物在无氧条件下800-1000℃焙烧1-2 h获得耐盐型生物炭基电化学材料m-nc/c mof。2.根据权利要求1所述耐盐型生物炭基电化学材料的制备方法，其特征在于，所述生物质为果实类生物质。3.根据权利要求2所述耐盐型生物炭基电化学材料的制备方法，其特征在于，所述果实类生物质为冬瓜或莴苣。4.根据权利要求1所述耐盐型生物炭基电化学材料的制备方法，其特征在于，所述硝酸铁/硝酸铈的摩尔比为（1-5）:1、硝酸钴/硝酸铈的摩尔比为（1-5）:1、硝酸铁/硝酸钴/硝酸铈的摩尔比为（1-5）:（1-5）:1。5.根据权利要求1所述耐盐型生物炭基电化学材料的制备方法，其特征在于，所述b溶液中2-甲基咪唑的浓度为0.275 g/ml。6.根据权利要求1所述耐盐型生物炭基电化学材料的制备方法，其特征在于：步骤（6）中干燥温度为80 ℃，干燥时间为2-3 h。7.根据权利要求1所述耐盐型生物炭基电化学材料的制备方法，其特征在于：步骤（7）中焙烧温度为900℃，焙烧时间为1.5h。8.权利要求1-7任一所述方法制得的耐盐型生物炭基电化学材料m-nc/c mof。9.权利要求8所述耐盐型生物炭基电化学材料在制备生物电化学系统阴极催化剂中的应用。10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述催化剂用于实现高盐有机废水中新污染物的降解，所述高盐有机废水的盐度为1%-4%，新污染物为抗生素或多环芳烃。

技术总结
一种耐盐型生物炭基电化学材料及其制备方法和应用，将生物质破碎并过滤，分离得生物质汁液和生物质渣；向生物质汁液中加入硝酸铁/硝酸铈，硝酸钴/硝酸铈，或硝酸铁/硝酸钴/硝酸铈中的任意一种，形成A溶液；将生物质渣冷冻干燥后加入A溶液中形成B混合物；向去离子水中加入2-甲基咪唑并进行搅拌形成C溶液；将C溶液滴加入B混合物中，并不断搅拌，对反应后的溶液进行离心获得沉淀物；通过酸洗、去离子水洗去除沉淀物表面杂质后在真空干燥箱中干燥；将干燥后的沉淀物在无氧条件下焙烧获得耐盐型生物炭基电化学材料M-NC/C MOF。MOF。MOF。


技术研发人员：陈英文 范梦婕 李慧 杜立志
受保护的技术使用者：南京朗科环保科技有限公司
技术研发日：2023.04.04
技术公布日：2023/8/9