本发明属于催化剂，具体涉及硅酸铁镍/类石墨碳复合光芬顿催化剂，还涉及该催化剂的制备方法，还涉及该催化剂的应用。
背景技术：
1、高级氧化技术中的均相芬顿，利用过氧化氢(h2o2)和fe(ii)在酸性条件下会产生强氧化性的羟基自由基(·oh)，将有机污染物降解转化为低毒或无毒物质，可以完全降解有机污染物。但该反应存在ph范围小、易产生铁泥、对h2o2利用率低等缺点。相比传统的均相芬顿，非均相芬顿具有更宽泛的ph适用范围，减少了铁污泥的产生，但仍然面临铁循环(fe(iii)/fe(ii))效率低等问题。
2、目前，非均相光芬顿法因其能在一定程度上促进铁循环而备受关注，其中光的引入可以引发催化剂产生还原性光生电子，实现fe(iii)向fe(ii)的还原转化，提高h2o2的利用率，增加·oh的产生，有助于水中有机污染物的降解去除。铁基催化剂因其带隙窄、价格低廉，以及光响应范围宽等优良特性被广泛应用于光芬顿催化领域，但大多铁基催化剂仍存在光生电子-空穴复合率高、光生电子利用率低的局限性，限制了其催化活性。
技术实现思路
1、本发明的第一个目的是提供硅酸铁镍/类石墨碳复合光芬顿催化剂，解决了现有技术中存在的光芬顿体系催化活性低的问题。
2、本发明的第二个目的是提供硅酸铁镍/类石墨碳复合光芬顿催化剂的制备方法。
3、本发明的第三个目的是提供硅酸铁镍/类石墨碳复合光芬顿催化剂在光芬顿降解有机污染物中的应用。
4、本发明所采用的第一种技术方案是，硅酸铁镍/类石墨碳复合光芬顿催化剂，包括硅酸铁镍和类石墨碳，类石墨碳复合在硅酸铁镍的层间或表面。
5、本发明第一种技术方案的特点还在于，硅酸铁镍为类贝德石结构，硅酸铁镍的结构式为：na(x+y)(si4-xfex)(fe2-yniy)o10(oh)2·nh2o，其中0.2≤x≤0.4，0.1≤y≤0.3，0.3≤n≤10。
6、本发明所采用的第二种技术方案是硅酸铁镍/类石墨碳复合光芬顿催化剂的制备方法，具体按照以下步骤实施：
7、步骤1、向去离子水中依次加入氢氧化钠、碳酸氢钠和硅酸钠配制成碱溶液，再向去离子水中加入六水合氯化铁和六水合氯化镍配置成金属盐溶液，将金属盐溶液滴加到碱溶液中，并用盐酸调节ph至中性，得到混合溶液；
8、步骤2、将混合溶液转移到反应釜中进行水热反应，冷却后将反应产物用去离子水洗涤，冷冻干燥后研磨成粉末，得到硅酸铁镍纳米片；
9、步骤3、将硅酸铁镍纳米片分散在去离子水中，然后加入葡萄糖得到混合液，再将经过超声和搅拌后的混合液转移到反应釜中，进行水热反应，冷却后将反应产物用去离子水和无水乙醇洗涤，冷冻干燥后研磨成粉末；
10、步骤4、将步骤3中得到的粉末在氮气氛围下进行煅烧，即得硅酸铁镍/类石墨碳复合光芬顿催化剂。
11、本发明第二种技术方案的特点还在于，
12、步骤1中碱溶液中的去离子水为40ml-60ml，氢氧化钠的摩尔量为35mmol-55mmol，碳酸氢钠的摩尔量为10mmol-18mmol，硅酸钠的摩尔量为6mmol-10mmol，金属盐溶液中的去离子水为8ml-12ml，六水合氯化铁的摩尔量为4.5mmol-5.5mmol，六水合氯化镍的摩尔量为1.5mmol-4.5mmol。
13、步骤2中水热反应的温度为170℃-190℃，反应时间为60h-80h，冷冻干燥18h-30h。
14、步骤3的混合液中去离子水为15ml-25ml，硅酸铁镍纳米片为0.4g-0.8g，葡萄糖的摩尔量为3mmol-10mmol，水热反应温度为170℃-190℃，反应时间为2h-4h，冷冻干燥18h-30h。
15、步骤4中煅烧的具体参数是：以5℃/min-10℃/min的升温速率至400℃-600℃，然后保温2h-5h。
16、硅酸铁镍纳米片的厚度为5nm-10nm，横向尺寸为200nm-400nm，比表面积为150m2/g-190m2/g；步骤4中煅烧后得到的催化剂中，类石墨碳占催化剂的质量份数为15％-25％。
17、本发明所采用的第三种技术方案是，硅酸铁镍/类石墨碳复合光芬顿催化剂在光芬顿降解有机污染物中的应用。
18、本发明第三种技术方案的特点还在于，
19、有机污染物为酚类污染物或抗生素。
20、本发明的有益效果是：
21、本发明硅酸铁镍/类石墨碳复合光芬顿催化剂，可见光吸收能力强，禁带宽度较窄；铁基硅酸盐大的比表面积有利于催化剂与有机污染物的接触，能提供更多的活性位点参与反应；硅酸盐层板中的镍元素能作为电子转移“媒介”，加速光芬顿反应中的电子传输；类石墨碳能促进光生电子-空穴的分离，提高光生电子利用效率。镍元素与类石墨碳协同促进了fe(ⅲ)/fe(ⅱ)循环，提高了催化效率，解决了现有技术中存在的光芬顿体系催化活性低的问题。光芬顿降解有机污染物性能优异，在7min内，可将5-20mg/l的有机污染物(酚类污染物，抗生素)完全降解。本发明的硅酸铁镍/类石墨碳复合光芬顿催化剂的制备方法，原材料廉价易得，制备成本低；制备过程简单可控。
1.硅酸铁镍/类石墨碳复合光芬顿催化剂，其特征在于，包括硅酸铁镍和类石墨碳，所述类石墨碳复合在硅酸铁镍的层间或表面。
2.根据权利要求1所述的硅酸铁镍/类石墨碳复合光芬顿催化剂，其特征在于，所述硅酸铁镍为类贝德石结构，硅酸铁镍的结构式为：na(x+y)(si4-xfex)(fe2-yniy)o10(oh)2·nh2o，其中0.2≤x≤0.4，0.1≤y≤0.3，0.3≤n≤10。
3.硅酸铁镍/类石墨碳复合光芬顿催化剂的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
4.根据权利要求3所述的硅酸铁镍/类石墨碳复合光芬顿催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1中碱溶液中的去离子水为40ml-60ml，氢氧化钠的摩尔量为35mmol-55mmol，碳酸氢钠的摩尔量为10mmol-18mmol，硅酸钠的摩尔量为6mmol-10mmol，金属盐溶液中的去离子水为8ml-12ml，六水合氯化铁的摩尔量为4.5mmol-5.5mmol，六水合氯化镍的摩尔量为1.5mmol-4.5mmol。
5.根据权利要求3所述的硅酸铁镍/类石墨碳复合光芬顿催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤2中水热反应的温度为170℃-190℃，反应时间为60h-80h，冷冻干燥18h-30h。
6.根据权利要求3所述的硅酸铁镍/类石墨碳复合光芬顿催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤3的混合液中去离子水为15ml-25ml，硅酸铁镍纳米片为0.4g-0.8g，葡萄糖的摩尔量为3mmol-10mmol，水热反应温度为170℃-190℃，反应时间为2h-4h，冷冻干燥18h-30h。
7.根据权利要求3所述的硅酸铁镍/类石墨碳复合光芬顿催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤4中煅烧的具体参数是：以5℃/min-10℃/min的升温速率至400℃-600℃，然后保温2h-5h。
8.根据权利要求3所述的硅酸铁镍/类石墨碳复合光芬顿催化剂的制备方法，其特征在于，所述硅酸铁镍纳米片的厚度为5nm-10nm，横向尺寸为200nm-400nm，比表面积为150m2/g-190m2/g；所述步骤4中煅烧后得到的催化剂中，类石墨碳占催化剂的质量份数为15％-25％。
9.硅酸铁镍/类石墨碳复合光芬顿催化剂在光芬顿降解有机污染物中的应用。
10.根据权利要求9所述的硅酸铁镍/类石墨碳复合光芬顿催化剂在光芬顿降解有机污染物中的应用，所述有机污染物为酚类污染物或抗生素。
