CN106492842A - 一种Fe2GeS4纳米颗粒的制备和使用方法 - Google Patents

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Abstract

一种Fe2GeS4纳米颗粒的制备和使用方法，属于催化化学领域。该Fe2GeS4纳米颗粒采用真空烧结‑高能球磨法制备，具体包括：将原料混合，装入石英管中真空密封，在700～800℃烧结，球磨后烘干，制得结构为正交晶系的Fe2GeS4纳米颗粒。Fe2GeS4纳米颗粒使用方法是将其作为非均相芬顿试剂体系的催化剂，与H2O2组成非均相芬顿试剂体系，应用到催化降解有机污染物中，具体为：Fe2GeS4纳米颗粒与目标降解物混合后，加入H2O2，在20～60℃催化降解目标降解物。该非均相芬顿试剂体系，与传统芬顿试剂相比，在较宽pH工作范围下，催化降解效果得到明显提升，同时试剂稳定性明显提高，无二次污染产生，实现了有机污染物催化的稳定清洁高效。

Description

一种Fe2GeS4纳米颗粒的制备和使用方法
技术领域
本发明属于催化化学领域，特别涉及一种Fe2GeS4纳米颗粒的制备和使用方法。
背景技术
近年来，水环境污染与能源短缺问题日益严峻。其中，有机染料，苯酚等有机污染物由于其高生理毒性，难以生物降解，具有致癌、致畸、致突变作用等诸多危害而严重威胁着自然环境和人类健康。
高级氧化技术(AOPs)，包括芬顿反应法，光催化法，超声分解法，臭氧氧化法，电化学氧化法等，由于能够产生具有强氧化性的羟基自由基·OH(E0＝2.76eV)，被认为是降解有机污染物的有效手段。其中，芬顿反应法由于其高催化氧化能力，操作简便性，经济性等优点而得到广泛的关注和研究。经典的芬顿反应是由Fe2+和H2O2在酸性条件(pH＜4)下反应生成·OH的过程。除了反应条件为酸性的限制外，均相芬顿体系还会因为过量Fe(II)和H2O2产生的·OH的淬灭效应而引发催化反应提前终止，同时反应结束后会产生铁泥，造成二次污染。为了解决以上限制并进一步提高降解能力，非均相芬顿体系被开发出来。相比于传统芬顿体系，非均相芬顿体系拥有稳定性好，较宽的pH工作范围，催化剂可回收利用性等优点。
最近，黄铁矿(FeS2)作为具有潜在优势的非均相芬顿原料被应用到降解有机污染物中。黄铁矿(FeS2)具有储量丰富，无毒无害，Fe含量高等优点。相比于其他铁系矿物(赤铁矿、针铁矿、纤铁矿、磁铁矿)，由于其铁元素的价态，其非均相芬顿反应降解速率更高。然而FeS2中，非化学计量比的杂质与FeS2共存导致其性质不稳定，易分解，并影响了各项性能。因此，针对非均相芬顿体系当前催化效率低，催化试剂不稳定的现状，设计出开发出具有高降解效率、低能耗、适用范围广泛的有机污染物非均相催化剂，是解决当前环境污染问题的重要手段。
发明内容
本发明针对现有非均相芬顿试剂体系稳定性差和催化降解效果偏低的情况，提出了一种Fe2GeS4纳米颗粒的制备和使用方法，本发明采用真空烧结-高能球磨法制得Fe2GeS4纳米颗粒，该纳米颗粒为正交晶系的立方颗粒，本发明制备的Fe2GeS4纳米颗粒作为非均相芬顿试剂体系的催化剂，应用到催化降解有机污染物中，实现了稳定高效的催化降解效果。
本发明的一种Fe2GeS4纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：
(1)将铁粉、锗粉和硫粉混合均匀，得到混合物料，将混合物料装入石英管中，真空密封，得到密封样品；其中，按摩尔比，铁粉∶锗粉∶硫粉＝2∶1∶4；
(2)将密封样品进行烧结，烧结温度为700～800℃，烧结时间为8～10天，随炉冷却至室温，制得块状Fe2GeS4；
(3)将块状Fe2GeS4进行球磨，球磨时间为8～12h，球磨后烘干，制得Fe2GeS4纳米颗粒。
所述的步骤(1)中，所述的铁粉的纯度≥98％，平均粒径为20～50μm；所述的锗粉的纯度≥99.99％，平均粒径为50～150μm；所述的硫粉的纯度为≥99.5％，平均粒径为20～50μm；
所述的步骤(1)中，所述的密封样品中，按体积比，混合物料∶石英管＝1∶(2～4)；密封样品的管内气压≤1×10-2Pa；
所述的步骤(2)中，所述烧结的烧结设备为马弗炉；优选电阻丝马弗炉。
所述的烧结过程为：将密封样品放入马弗炉，将马弗炉从室温升温至烧结温度，升温速率为(5～10)℃/min，在烧结温度下，保温8～10天。
所述的步骤(3)中，所述球磨的球磨设备为高能球磨机；优选行星式高能球磨机。
所述的行星式高能球磨机的球磨参数为：
①采用的不锈钢球直径为3～10mm；
②按质量比，不锈钢球∶块状Fe2GeS4＝(10～12)∶1；
③球磨转速比≥200∶400r/min。
所述的步骤(3)中，所述的Fe2GeS4纳米颗粒的收率为95％～97％，杂质含量≤5％；
本发明制得的Fe2GeS4纳米颗粒，其结构为正交晶系的立方颗粒，平均粒径为100～200nm；
本发明的一种Fe2GeS4纳米颗粒的使用方法，包括以下步骤：
步骤1，将Fe2GeS4纳米颗粒加入目标降解物溶液中，混合均匀，制得非均相混合溶液；
步骤2，向非均相混合溶液中，加入双氧水，Fe2GeS4纳米颗粒和双氧水组成非均相芬顿试剂体系，在20～60℃催化降解目标降解物10s～20min；其中，非均相芬顿试剂体系中，按摩尔比，Fe2GeS4纳米颗粒∶双氧水＝1∶(10～150)；
在催化降解过程中，同步测量催化降解效率、溶液pH和Fe2+浓度。
所述的Fe2GeS4纳米颗粒和双氧水组成非均相芬顿试剂体系，可以催化降解传统芬顿试剂的目标降解物；
所述的目标降解物为有机物，具体为有机染料、酚类化合物、多氯联苯、硝基苯或二硝基氯化苯中的一种或几种；
所述的有机染料为对亚甲基蓝、甲基橙、酸性红B或罗丹明B中的一种；
所述的步骤1中，所述的目标降解物溶液的质量浓度为0.02～1g/L；
所述的步骤1中，根据目标降解物的不同，Fe2GeS4纳米颗粒的加入量也不同，按质量比，Fe2GeS4纳米颗粒∶目标降解物＝(1～20)∶(3～1)。
所述的步骤1中，所述的混合均匀的混合时间为30～60min；
所述的步骤2中，检测结果表明Fe2GeS4与H2O2的非均相芬顿试剂体系起到明显的催化降解作用，其反应机理为：
Fe2+ souble+H2O2→Fe3++·OH+OH- (3)
Fe3+ souble+H2O2→Fe2++·HO2+H+ (4)
其中，≡Fe(II)solid为Fe2GeS4固体表面二价铁离子；≡Fe(III)solid为Fe2GeS4固体表面三价铁离子；·OH指的是羟基自由基；OH-为氢氧根离子；·HO2为超氧化氢；H+为氢离子；Fe2+ souble为Fe2GeS4溶解于溶液中的二价铁离子；Fe3+ soub1e为Fe2GeS4溶解于溶液中的三价铁离子；Fe3+为三价铁离子；Fe2+为二价铁离子；
本发明的一种Fe2GeS4纳米颗粒的制备和使用方法，相比于现有技术，其有益效果为：
1.本发明采用制备的Fe2GeS4纳米颗粒作为非均相芬顿试剂体系的催化剂，同H2O2共同作用，催化效率提高；
2.本发明可以通过对Fe2GeS4纳米颗粒及H2O2的用量进行调控，从而实现对催化降解效果及催化速率的定向调控；
3.本发明Fe2GeS4纳米颗粒的非均相芬顿体系，对亚甲基蓝、甲基橙、罗丹明B等有机污染物的催化降解效果明显。
4.采用本发明的方法，可以制备出纳米级别的Fe2GeS4颗粒，并且其杂质含量少；将Fe2GeS4纳米颗粒作为非均相芬顿试剂体系的催化剂，相比于传统非均相芬顿体系，在保证较宽pH工作范围的前提下，催化降解效果得到明显提升，同时试剂稳定性明显提高，无二次污染产生，实现了有机污染物催化的稳定清洁高效。
附图说明
图1为本发明实施例1中制备的Fe2GeS4纳米颗粒的扫描电镜图；
图2为本发明实施例1中制备的Fe2GeS4纳米颗粒的X射线衍射图；
图3为本发明实施例1中制备的Fe2GeS4纳米颗粒的透射电镜表征图；
图4为本发明实施例1中Fe2GeS4纳米颗粒的空白对照组催化降解效果图；
图5为本发明实施例1中Fe2GeS4+H2O2非均相芬顿试剂体系对亚甲基蓝催化降解率、pH变化曲线和Fe2+浓度变化图；
图6为本发明实施例1中Fe2GeS4循环使用次数对亚甲基蓝催化降解效果图；
图7为本发明实施例2中Fe2GeS4+H2O2非均相芬顿试剂体系对甲基橙的催化降解效果图；
图8为本发明实施例3中Fe2GeS4+H2O2非均相芬顿试剂体系对罗丹明B的催化降解效果图；
图9为本发明实施例5中Fe2GeS4+H2O2非均相芬顿试剂体系对酸性红B的催化降解效果图；
图10为本发明实施例6中Fe2GeS4+H2O2非均相芬顿试剂体系对酸性红B的催化降解效果图；
图11为本发明实施例7中Fe2GeS4+H2O2非均相芬顿试剂体系对三硝基甲苯的催化降解效果图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是本发明优选的技术方案。
以下实施例中采用的真空密封材料为石英管，可在1100℃下长时间使用。
以下实施例中采用的马弗炉为电阻丝马弗炉，最高温度为1000℃。
以下实施例中采用的球磨设备为行星式高能球磨机。
以下实施例中选用紫外可见分光光度计，气液相色谱仪，pH测量计对目标降解物的降解率、降解过程中体系各项参数进行检测和分析。
以下实施例中，除特别说明，使用的原料均为市购。
以下实施例中，使用的原料均为分析纯试剂。
实施例1
一种Fe2GeS4纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：
(1)按摩尔比，铁粉∶锗粉∶硫粉＝2∶1∶4称料，称量后，将铁粉、锗粉和硫粉混合均匀，得到混合物料，将混合物料装入圆柱形石英管(长为20cm，直径为5cm)中，按体积比，混合物料∶石英管＝1∶3，将装有混合物料的石英管抽真空并密封，得到密封样品，密封样品的管内气压为1×10-2Pa；
其中，铁粉纯度为98％，平均粒径为50μm；所述的锗粉纯度为99.99％，平均粒径为100μm；所述的硫粉纯度为为99.5％，平均粒径为44μm；
(2)将密封样品放入电阻丝马弗炉，将电阻丝马弗炉从室温升温至750℃，升温速率为8℃/min，在750℃保温10天进行烧结，随炉冷却至室温，制得块状Fe2GeS4；
(3)将块状Fe2GeS4放入行星式高能球磨机，进行球磨，球磨时间为10h，球磨后烘干，制得Fe2GeS4纳米颗粒，收率为97％，杂质含量为3％；
其中，所述的行星式高能球磨机的球磨参数为：
①采用的不锈钢球直径为10mm；
②按质量比，不锈钢球∶块状Fe2GeS4＝10∶1；
③球磨转速比为200∶400r/min。
对制得的的Fe2GeS4纳米颗粒进行检测表征分析，Fe2GeS4纳米颗粒的扫描电镜图见图1，从图1可以看出，制备的Fe2GeS4纳米颗粒的形貌为纳米立方颗粒，分布均匀，平均粒径为100～200nm；制备的Fe2GeS4纳米颗粒的X射线衍射图见图2，其衍射峰与JCPDS标准卡对比，其数据结果匹配良好；制备的Fe2GeS4纳米颗粒的透射电镜表征图见图3，由X射线衍射图(XRD)和透射电镜表征图分析，制得的的Fe2GeS4纳米颗粒为正交晶系的立方颗粒。
一种Fe2GeS4纳米颗粒的使用方法，包括以下步骤：
步骤1，将0.03g Fe2GeS4纳米颗粒加入100mL亚甲基蓝溶液(20mg/L)中，搅拌30min，混合均匀，制得非均相混合溶液；
步骤2，向非均相混合溶液中，加入0.5mL双氧水(质量分数为30％)，Fe2GeS4纳米颗粒和双氧水组成非均相芬顿试剂体系，在20℃催化降解亚甲基蓝20min；其中，非均相芬顿试剂体系中，按摩尔比，Fe2GeS4纳米颗粒∶双氧水＝1∶51；
在催化降解过程中，采用紫外可见分光光度计，pH测量计同步测量催化降解效率、溶液pH和Fe2+浓度。
催化降解反应结束后，将剩余的Fe2GeS4过滤烘干，重新进行催化降解实验，对Fe2GeS4的重复利用性进行检测。
为了验证Fe2GeS4纳米颗粒和H2O2的非均相芬顿试剂体系的催化降解效果，对亚甲基蓝自降解率、Fe2GeS4纳米颗粒的吸附曲线、H2O2单独作用的降解率同Fe2GeS4纳米颗粒和H2O2共同作用的降解率进行对比(见图4)，从图中可以看出，Fe2GeS4纳米颗粒和H2O2的非均相芬顿试剂体系的催化降解效果明显。
Fe2GeS4+H2O2非均相芬顿试剂体系对亚甲基蓝催化降解率、pH变化曲线和Fe2+浓度变化图见图5，从Fe2GeS4+H2O2非均相芬顿试剂体系对亚甲基蓝催化降解率可以看出，催化降解反应30s时，亚甲基蓝溶液的降解率即达到70％以上，反应催化降解5分钟时，亚甲基蓝基本降解完全；从pH变化曲线可以看出，该体系对初始pH未进行调节，反应开始阶段体系pH迅速降低至2.5左右并保持稳定，由此可知Fe2GeS4+H2O2非均相芬顿试剂体系能够自行调整溶液pH，扩宽了该体系的应用pH范围；从Fe2+浓度变化可以看出，Fe2GeS4+H2O2非均相芬顿试剂体系中Fe2+浓度在初始阶段稳定上升，并在200s后逐步稳定，这说明该体系能够保证稳定的Fe2+浓度，从而确保了体系催化反应的持续稳定进行。
Fe2GeS4循环使用次数对亚甲基蓝催化降解效果图见图6，从图中可以看出，制备的Fe2GeS4纳米微球在重复利用多次后，降解效果依然很好，说明Fe2GeS4性质稳定，可重复利用。
实施例2
一种Fe2GeS4纳米颗粒的制备方法，同实施例1；
一种Fe2GeS4纳米颗粒的使用方法，同实施例1，不同之处在于：
用甲基橙溶液替换亚甲基蓝溶液，作为目标降解物。
Fe2GeS4+H2O2非均相芬顿试剂体系对甲基橙的催化降解效果图见图7，可以看出，催化降解在反应进行180s左右达到平衡，降解率约为94％。
实施例3
一种Fe2GeS4纳米颗粒的制备方法，同实施例1；
一种Fe2GeS4纳米颗粒的使用方法，同实施例1，不同之处在于：
用罗丹明B溶液替换亚甲基蓝溶液，作为目标降解物。
Fe2GeS4+H2O2非均相芬顿试剂体系对罗丹明B的催化降解效果图见图8，可以看出，催化降解在反应进行180s左右达到平衡，降解率约为97％。
实施例4
一种Fe2GeS4纳米颗粒的制备方法，同实施例1；
一种Fe2GeS4纳米颗粒的使用方法，包括以下步骤：
步骤1，将0.1g Fe2GeS4纳米颗粒加入100mL亚甲基蓝溶液(50mg/L)中，搅拌30min，混合均匀，制得非均相混合溶液；
步骤2，向非均相混合溶液中，加入0.5mL双氧水(质量分数为30％)，Fe2GeS4纳米颗粒和双氧水组成非均相芬顿试剂体系，在20℃催化降解亚甲基蓝10s，反应迅速完成，降解率为99％；其中，非均相芬顿试剂体系中，按摩尔比，Fe2GeS4纳米颗粒∶双氧水＝1∶15。
实施例5
一种Fe2GeS4纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：
(1)按摩尔比，铁粉∶锗粉∶硫粉＝2∶1∶4称料，称量后，将铁粉、锗粉和硫粉混合均匀，得到混合物料，将混合物料装入石英管中，按体积比，混合物料∶石英管＝1∶2，将装有混合物料的石英管抽真空并密封，得到密封样品，密封样品的管内气压为0.5×10-2Pa；
其中，铁粉纯度为98％，平均粒径为20μm；所述的锗粉纯度为99.99％，平均粒径为50μm；所述的硫粉纯度为为99.6％，平均粒径为50μm；
(2)将密封样品放入电阻丝马弗炉，将电阻丝马弗炉从室温升温至800℃，升温速率为10℃/min，在800℃保温8天进行烧结，随炉冷却至室温，制得块状Fe2GeS4；
(3)将块状Fe2GeS4放入行星式高能球磨机，进行球磨，球磨时间为8h，球磨后烘干，制得Fe2GeS4纳米颗粒，收率为95％，杂质含量为5％；
其中，所述的行星式高能球磨机的球磨参数为：
①采用的不锈钢球直径为3mm；
②按质量比，不锈钢球∶块状Fe2GeS4＝10∶1；
③球磨转速比为300∶400r/min。
一种Fe2GeS4纳米颗粒的使用方法，包括以下步骤：
步骤1，将0.3g Fe2GeS4纳米颗粒加入100mL酸性红B溶液(1g/L)中，搅拌45min，混合均匀，制得非均相混合溶液；
步骤2，向非均相混合溶液中，加入6mL双氧水(质量分数为30％)，Fe2GeS4纳米颗粒和双氧水组成非均相芬顿试剂体系，在30℃催化降解目标降解物10min；其中，非均相芬顿试剂体系中，按摩尔比，Fe2GeS4纳米颗粒∶双氧水为1∶61。
Fe2GeS4+H2O2非均相芬顿试剂体系对酸性红B的催化降解效果图见图9，在催化降解过程中，同步测量催化降解效率，催化降解在反应进行300s左右达到平衡，降解率约为99％。
实施例6
一种Fe2GeS4纳米颗粒的制备方法，同实施例1；
一种Fe2GeS4纳米颗粒的使用方法，包括以下步骤：
步骤1，将0.01g Fe2GeS4纳米颗粒加入100mL酸性红B溶液(0.3g/L)中，搅拌45min，混合均匀，制得非均相混合溶液；
步骤2，向非均相混合溶液中，加入0.4mL双氧水(质量分数为30％)，Fe2GeS4纳米颗粒和双氧水组成非均相芬顿试剂体系，在40℃催化降解目标降解物10min；其中，非均相芬顿试剂体系中，按摩尔比，Fe2GeS4纳米颗粒∶双氧水为1∶122。
Fe2GeS4+H2O2非均相芬顿试剂体系对酸性红B的催化降解效果图见图10，在催化降解过程中，同步测量催化降解效率，催化降解在反应进行200s左右达到平衡，降解率约为99％。
实施例7
一种Fe2GeS4纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：
(1)按摩尔比，铁粉∶锗粉∶硫粉＝2∶1∶4称料，称量后，将铁粉、锗粉和硫粉混合均匀，得到混合物料，将混合物料装入石英管中，按体积比，混合物料∶石英管＝1∶4，将装有混合物料的石英管抽真空并密封，得到密封样品，密封样品的管内气压为1×10-2Pa；
其中，铁粉纯度为99％，平均粒径为44μm；所述的锗粉纯度为99.99％，平均粒径为150μm；所述的硫粉纯度为99.5％，平均粒径为20μm；
(2)将密封样品放入电阻丝马弗炉，将电阻丝马弗炉从室温升温至700℃，升温速率为5℃/min，在700℃保温10天进行烧结，随炉冷却至室温，制得块状Fe2GeS4；
(3)将块状Fe2GeS4放入行星式高能球磨机，进行球磨，球磨时间为12h，球磨后烘干，制得Fe2GeS4纳米颗粒，收率为96％，杂质含量为4％；
其中，所述的行星式高能球磨机的球磨参数为：
①采用的不锈钢球直径为5mm；
②按质量比，不锈钢球∶块状Fe2GeS4＝12∶1；
③球磨转速比为200∶400r/min。
一种Fe2GeS4纳米颗粒的使用方法，包括以下步骤：
步骤1，将0.1g Fe2GeS4纳米颗粒加入100mL三硝基甲苯溶液(0.5g/L)中，搅拌60min，混合均匀，制得非均相混合溶液；
步骤2，向非均相混合溶液中，加入3mL双氧水(质量分数为30％)，Fe2GeS4纳米颗粒和双氧水组成非均相芬顿试剂体系，在60℃催化降解目标降解物10min；其中，非均相芬顿试剂体系中，按摩尔比，Fe2GeS4纳米颗粒∶双氧水为1∶91。
Fe2GeS4+H2O2非均相芬顿试剂体系对三硝基甲苯的催化降解效果图见图11，在催化降解过程中，用气液相色谱仪同步测量催化降解效率，催化降解在反应进行180s左右达到平衡，降解率约为95％。

Claims (10)

1.一种Fe2GeS4纳米颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将铁粉、锗粉和硫粉混合均匀，得到混合物料，将混合物料装入石英管中，真空密封，得到密封样品；其中，按摩尔比，铁粉∶锗粉∶硫粉＝2∶1∶4；
(2)将密封样品进行烧结，烧结温度为700～800℃，烧结时间为8～10天，随炉冷却至室温，制得块状Fe2GeS4；
(3)将块状Fe2GeS4进行球磨，球磨时间为8～12h，球磨后烘干，制得Fe2GeS4纳米颗粒。
2.如权利要求1所述的Fe2GeS4纳米颗粒的制备方法，其特征在于，所述的步骤(1)中，所述的铁粉的纯度≥98％，平均粒径为20～50μm；所述的锗粉的纯度≥99.99％，平均粒径为50～150μm；所述的硫粉的纯度为≥99.5％，平均粒径为20～50μm。
3.如权利要求1所述的Fe2GeS4纳米颗粒的制备方法，其特征在于，所述的步骤(1)中，所述的密封样品中，按体积比，混合物料∶石英管＝1∶(2～4)；密封样品的管内气压≤1×10- 2Pa。
4.如权利要求1所述的Fe2GeS4纳米颗粒的制备方法，其特征在于，所述的步骤(2)中，所述烧结的烧结设备为马弗炉；所述的烧结过程为：将密封样品放入马弗炉，将马弗炉从室温升温至烧结温度，升温速率为(5～10)℃/min，在烧结温度下，保温8～10天。
5.如权利要求1所述的Fe2GeS4纳米颗粒的制备方法，其特征在于，所述的步骤(3)中，所述球磨的球磨设备为行星式高能球磨机；
所述的行星式高能球磨机的球磨参数为：
①采用的不锈钢球直径为3～10mm；
②按质量比，不锈钢球∶块状Fe2GeS4＝(10～12)∶1；
③球磨转速比≥200∶400r/min。
6.如权利要求1所述的Fe2GeS4纳米颗粒的制备方法，其特征在于，所述的步骤(3)中，所述的Fe2GeS4纳米颗粒的收率为95％～97％，杂质含量≤5％；制得的Fe2GeS4纳米颗粒，其结构为正交晶系的立方颗粒，平均粒径为100～200nm。
7.权利要求1制备的Fe2GeS4纳米颗粒的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，将Fe2GeS4纳米颗粒加入目标降解物溶液中，混合均匀，制得非均相混合溶液；
步骤2，向非均相混合溶液中，加入双氧水，Fe2GeS4纳米颗粒和双氧水组成非均相芬顿试剂体系，在20～60℃催化降解目标降解物10s～20min；其中，非均相芬顿试剂体系中，按摩尔比，Fe2GeS4纳米颗粒∶双氧水＝1∶(10～150)；
在催化降解过程中，同步测量催化降解效率、溶液pH和Fe2+浓度。
8.如权利要求7所述的Fe2GeS4纳米颗粒的使用方法，其特征在于，所述的步骤1中，所述的目标降解物为有机染料、酚类化合物、多氯联苯、硝基苯或二硝基氯化苯中的一种或几种；所述的目标降解物溶液的质量浓度为0.02～1g/L；所述的有机染料为对亚甲基蓝、甲基橙、酸性红B或罗丹明B中的一种。
9.如权利要求7所述的Fe2GeS4纳米颗粒的使用方法，其特征在于，所述的步骤1中，按质量比，Fe2GeS4纳米颗粒∶目标降解物＝(1～20)∶(3～1)。
10.如权利要求7所述的Fe2GeS4纳米颗粒的使用方法，其特征在于，所述的步骤1中，所述的混合均匀的混合时间为30～60min。
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